Question

四種元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它們的核電荷數(shù)依次增加，且核電荷數(shù)之和為51；Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子；Z與Y原子的價(jià)層電子數(shù)相同；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4︰1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5︰1。

（1）Z與X形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物，則它的分子式是      ，其分子的立體結(jié)構(gòu)是      。

（2）Y的最高價(jià)氧化物晶體類型是       晶體。X的氧化物與Y的最高氧化物中，分子極性較小的是（填分子式）       。

（3）右圖是W的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，可確定該晶胞中陰離子的個(gè)數(shù)為        。(圖中實(shí)心球表示W(wǎng)元素)

（4）銅元素和W元素都位于周期表的ds區(qū)，膽礬

CuSO₄·5H₂O可寫成[Cu(H₂O)₄]SO₄ ·H₂O，其結(jié)構(gòu)示意圖如右，有關(guān)它的說(shuō)法正確的是         ________（填字母）。

A．該膽礬晶體中存在配位鍵、共價(jià)鍵和離子鍵

B．該結(jié)構(gòu)中還存在金屬鍵，極性共價(jià)鍵

C．膽礬是分子晶體，分子間存在氫鍵

D．膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去

（5）往硫酸銅溶液中加入過(guò)量氨水，可生成[Cu(NH₃)₄]^2＋配離子。已知NF₃與NH₃的空間構(gòu)型都是三角錐形，單NF₃不易與Cu^2＋形成配離子，其原因是              。

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】分子結(jié)構(gòu)、晶胞計(jì)算、化學(xué)鍵配合物

【答案解析】(1)   SiH₄    正四面體  （各1分）

（2）分子    CO2   （各1分）

（3） 4    （2分）

（4）   AD  （2分）

 (5) NF₃分子中氟原子非金屬性強(qiáng)是吸電子的，使得氮原子上的孤對(duì)電子難于與Cu^2＋形成配位鍵。（2分）

  解析：Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子，所以其核外電子排布式為1s²2s²2p²，為6號(hào)元素碳；Z與Y原子的價(jià)電子數(shù)相同，最外層為四個(gè)電子且均位于元素周期表的前四周期，為14號(hào)元素硅；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，所以其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，為30號(hào)鋅元素；電荷數(shù)之和為51，51-30-6-14=1，則X的原子序數(shù)是1，是元素氫。

（1）Si與H形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物SiH₄，硅烷分子中含有4個(gè)σ鍵不含孤電子對(duì)，所以都是采取sp³雜化，立體構(gòu)型是正四面體構(gòu)型；（2）Y元素最高價(jià)氧化物為二氧化碳，晶體類型為分子晶體；X的氧化物是水，水是極性分子，二氧化碳是非極性分子，所以分子極性較小的是CO₂；(3)從圖中可以看出陰離子在晶胞有四類：頂點(diǎn)（8個(gè)）、棱上（4個(gè)）、面上（2個(gè)）、體心（1個(gè)），根據(jù)立方體的分?jǐn)偡�，可知該晶胞中陰離子數(shù)目為：8×1/8 +4×1/4 +2×1/2 +1=4；（4）A．在上述結(jié)構(gòu)示意圖中，存在O→Cu配位鍵，H-O、S-O共價(jià)鍵和Cu、O離子鍵，故A正確；B．在上述結(jié)構(gòu)示意圖中，存在極性共價(jià)鍵，不存在金屬鍵，故B錯(cuò)誤；C．膽礬是五水硫酸銅，膽礬是由水合銅離子及硫酸根離子構(gòu)成的，屬于離子晶體，故C錯(cuò)誤；D．由于膽礬晶體中水兩類，一類是形成配體的水分子，一類是形成氫鍵的水分子，結(jié)合上有著不同，因此受熱時(shí)也會(huì)因溫度不同而得到不同的產(chǎn)物，故D正確；（5）N、F、H三種元素的電負(fù)性：F＞N＞H，所以NH₃中共用電子對(duì)偏向N，而在NF₃中，共用電子對(duì)偏向F，偏離N原子，導(dǎo)致NF₃中N原子的孤對(duì)電子難以形成配位鍵，故NF₃不易與Cu²⁺形成配離子。

【思路點(diǎn)撥】本題以元素的推斷為載體考查了核外電子排布式的書寫、分子中原子雜化方式的判斷等知識(shí)點(diǎn)，離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵、物質(zhì)性質(zhì)、配合物成鍵狀況的了解，題目難度中等，學(xué)習(xí)中注意加強(qiáng)對(duì)晶胞以及晶體結(jié)構(gòu)的分析。