Question

【題目】【化學-選修3：物質結構與性質】

X、Y、Z、R為前四周期原子序數(shù)依次增大的元素。X的單質與氫氣可化合生成氣體G.，其水溶液pH＞7；Y的原子中最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍；Z的單質是一種黃色晶體；R基態(tài)原子3d軌道的電子數(shù)是4s軌道電子數(shù)的3倍。

請回答下列問題：

（1）Z元素在周期表中的位置________________；其單質的晶體類型是________________；X和Y元素的第一電離能較小的是___________(填元素名稱)；

（2）在Y、 Z的簡單氫化物中，Y的氫化物更易溶于乙醇，其原因是_____________；G在一定條件下可與CO2反應生成一種最常見的氮肥M，M中所含元素原子的雜化方式為_____________；

（3） R單質與Z單質化合的產物J中，R離子的核外電子排布式是_____________；己知J與足量強堿性的NaC1O溶液在一定條件下反應，生成一種具有強氧化性的R的含氧酸根，該反應的離子方程式為_____________；

（4） G分子的立體構型為_______；R可形成化合物R(CO)5，該化合物中所含化學鍵的類型為_______；

（5） X與硼元素形成的化合物BX，其晶胞結構如圖所示，該晶胞中含有的X原子數(shù)目為_____________；若最近的X、B原子之間的距離為anm，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則該晶體的密度為_____________g/cm

3(列式表示，不必化簡)。

Answer 1

【答案】（1）三周期ⅥA族 分子晶體 氧

（2）H2O可與乙醇形成分子間氫鍵，而H2S不行；sp2sp3；

（3）[Ar]3d6FeS+6ClO-+4OH-=FeO42-+SO42-+6Cl-+2H2O

（4）三角錐形 共價鍵、配位鍵

（5）4

【解析】試題分析：X、Y、Z、R為前四周期原子序數(shù)依次增大的元素。X的單質與氫氣可化合生成氣體G，其水溶液pH＞7，可知X為N元素；Y的原子中最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍，可知Y應為氧元素；Z的單質是一種黃色晶體，則Z為硫元素；R基態(tài)原子3d軌道的電子數(shù)是4s軌道電子數(shù)的3倍，則其價電子結構為3d64s2，可知R為26號元素Fe；

（1）硫元素在周期表中的位置是三周期ⅥA族；硫單質為分子晶體；N原子的2p軌道為半充滿結構，第一電離能相對較大，N和O元素的第一電離能較小的是氧元素；

（2）在O、S的簡單氫化物中，H2O更易溶于乙醇，其原因是H2O可與乙醇形成分子間氫鍵，而H2S不行；NH3在一定條件下可與CO2反應生成一種最常見的氮肥M為NH4HCO3，NH4HCO3中所含N原子的雜化方式為sp3，CO32-中碳原子的雜化軌道方式為sp3；

（3） Fe單質與S單質化合的產物FeS中，Fe2+離子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；FeS與足量強堿性的NaC1O溶液在一定條件下反應，生成一種具有強氧化性的FeO42-，該反應的離子方程式為FeS+6ClO-+4OH-=FeO42-+SO42-+6Cl-+2H2O；

（4）NH3分子的立體構型為三角錐形；化合物Fe(CO)5中所含化學鍵的類型為共價鍵、配位鍵；

（5） N與硼元素形成的化合物BN，其晶胞結構如圖所示，該晶胞中含有的X原子數(shù)目為8×+6×=4；頂點N與相鄰的B位于晶胞體對角線上，B到側面距離均相等，過晶胞中左側2個B、右側2個B及面心N作左、右側面的平行面，可以將體對角線4等份，即頂點N與相鄰B距離為晶胞體對角線的，則晶胞體對角線長為4anm，晶胞棱長為nm，晶胞中N原子數(shù)目為4、B原子數(shù)目為4，故晶胞質量為4×25/NAg，則晶胞密度為4×25/NAg÷(nm)3=g/cm3。