Question

已知X，Y，Z，Q為短周期非金屬元素，R是長(zhǎng)周期元素，X原子的電子占據(jù)2個(gè)電子層且原子中成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍；Y的基態(tài)原子有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；Z元素在地殼中含量最多；Q是電負(fù)性最大的元素；R⁺離子只有三個(gè)電子層且完全充滿電子。
回答下列問(wèn)題：（答題時(shí)，X、Y、Z、Q、R用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）X元素為        ，X、Y、Z中第一電離能最大的是        。
（2）已知Y₂Q₂分子存在如圖所示的兩種結(jié)構(gòu)（球棍模型，短線不一定代表單鍵）：

該分子中Y原子的雜化方式是        。
（3）X與Y元素可以形成一種超硬新材料，其晶體部分結(jié)構(gòu)如圖所示，有關(guān)該晶體的說(shuō)法正確的是    （填正確答案編號(hào)）。

A．該晶體屬于分子晶體

B．此晶體的硬度比金剛石還大

C．晶體的化學(xué)式是X3Y4

D．晶體熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵

（4）有一種AB型分子與Y單質(zhì)分子互為等電子體，它是一種常用的還原劑，其化學(xué)式為             。
（5）R的基態(tài)原子的電子排布式為         ，R與Z形成的某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，則該晶體的化學(xué)式為         ，該晶體的密度為a g·cm^－3，則晶胞的體積是         cm³。

Answer 1

（1）C（1分）  N（1分）
（2）sp²（2分）
（3）bcd（3分）
（4）CO（2分）
（5）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹（2分）  Cu₂O（2分） （2分）

試題分析：（1）X、Y、Z、Q為短周期非金屬元素，R是長(zhǎng)周期元素，X原子的電子占據(jù)2個(gè)電子層且原子中成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍，且為非金屬，則X為C元素；Y的基態(tài)原子有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，則Y為N元素；Z元素在地殼中含量最多，則Z為O元素；Q是電負(fù)性最大的元素，則Q為F元素；R^＋離子只有三個(gè)電子層且完全充滿電子，則R為Cu元素．由分析可知：X為C元素；Y為N元素；Z為O元素；Q為F元素；R為Cu元素．
（2）雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)，該分子中N原子的雜化軌道數(shù)=2+1=3，所以N原子雜化方式是sp₂雜化，故答案為：sp²雜化；
（3）A、X與Y元素可以形成一種超硬新材料，由晶體部分結(jié)構(gòu)可知，該晶體為原子晶體，故A錯(cuò)誤；
B、C-N鍵鍵長(zhǎng)比C-C鍵長(zhǎng)短，C-N鍵鍵能大，所以晶體的硬度比金剛石還大，故B正確；
C、結(jié)構(gòu)中每個(gè)X原子周圍有4個(gè)Y原子，每個(gè)Y原子周圍有3個(gè)X原子，所以該晶體化學(xué)式為X₃Y₄，即為C₃N₄，故C正確；
D、該晶體為原子晶體，晶體熔化時(shí)共價(jià)鍵被破壞，沒(méi)有克服范德華力和氫鍵，故D正確．
故答案為：BCD。
（4）根據(jù)定義，原子數(shù)相同，電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體，所以與N₂分子互為等電子體為CO。
（5）R為Cu元素，基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；R與Z形成的某離子晶體的晶胞中銅原子的個(gè)數(shù)為體心4×1=4，氧原子個(gè)數(shù)為頂點(diǎn)8×+體心1×1＝2，所以該晶體的化學(xué)式為Cu₂O；該晶體的密度為a g·cm^－3，ρ＝；則晶胞的體積是a＝；V＝。