Question

（2011?唐山模擬）[化學(xué)--選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]W、Q、R、X、Y、Z六種元素的原子序數(shù)逐漸增大．已知W原子Is軌道上只有一個電子，Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4，Z的原子序數(shù)為29，除Z外均為短周期主族元素，Y原子的價電子排布為msⁿmpⁿ．請回答下列問題：
（1）Q和W能形成一種化合物的相對分子質(zhì)量為28，則該化合物的中心原子采取的雜化軌道類型是

SP²

，該分子中含有

1

個π鍵．
（2）Z原子的核外電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4S¹

；向Z的硫酸鹽中逐滴加入氨水先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解為深藍(lán)色溶液，加入乙醇會析出藍(lán)色晶體，該晶體中Z的離子與NH₃之間的化學(xué)鍵為

配位鍵

．
（3）這六種元素中，電負(fù)性最大與最小的兩種非金屬元素形成的晶體屬于

原子晶體

晶體；Q、R、X三種元素的第一電
離能數(shù)值由小到大的順序為

C＜O＜N

（用元素符號回答）．
（4）元素X的陰離子Xn-中所有電子正好充滿K和L電子層，CnX晶體的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示．該晶體中陽離子和陰離子個數(shù)比為

3：1

，晶體中每個Xn-被

6

個等距離的C+離子包圍．

Answer 1

分析：先根據(jù)信息推導(dǎo)出各元素：W原子1s軌道上只有一個電子，所以W為氫，Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4，則Q、X分別為：碳、氧；Q、R、X三種元素的原子序數(shù)逐漸增大，所以R為氮，Y價電子：msⁿmpⁿ中n只能取2，又為短周期，則Y可能為C或Si，又因Y的原子序數(shù)比X（氧）大，所以Y為硅，Z的原子序數(shù)為29，則Z為銅，故可推出：W為氫，Q為碳，R為氮，X為氧，Y為硅，Z為銅．
（1）根據(jù)相對分子質(zhì)量為28，確定化學(xué)式為C₂H₄，根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式確定中心原子采取的雜化軌道類型和π鍵的個數(shù)；
（2）根據(jù)原子序數(shù)以及核外電子排布式的書寫方法來書寫，根據(jù)銅離子能與氮原子形成配位鍵；
（3）根據(jù)同一周期從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，同一主族元素從上到下元素的電負(fù)性呈減小的趨勢，找出電負(fù)性最大與最小的兩種非金屬，然后判斷出晶體的類型；根據(jù)同一周期從左到右元素的第一電離呈增大的趨勢以及氮的反�，F(xiàn)象；
（4）分別計算出陽離子和陰離子個數(shù)，然后求出兩者的個數(shù)之比；根據(jù)以Xn-為中心，在X、Y、Z三個軸上，在每個軸上等距離的C+有2個，

解答：解：W原子1s軌道上只有一個電子，所以W為氫，Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4，則Q、X分別為：碳、氧；Q、R、X三種元素的原子序數(shù)逐漸增大，所以R為氮，Y價電子：msⁿmpⁿ中n只能取2，又為短周期，則Y可能為C或Si，又因Y的原子序數(shù)比X（氧）大，所以Y為硅，Z的原子序數(shù)為29，則Z為銅，故可推出：W為氫，Q為碳，R為氮，X為氧，Y為硅，Z為銅．
（1）C₂H₄的結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=CH₂，中心原子C原子采取的雜化軌道類型為SP²，C-H之間單鍵是σ鍵，C=C叁鍵中有1個是σ鍵一個π鍵，所以分子中含有1個π鍵，故答案為：SP²；1；
（2）銅為29號元素，銅：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4S¹；因銅離子能與氮原子形成配位鍵，所以晶體中銅離子與NH₃之間的化學(xué)鍵為配位鍵，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4S¹；配位鍵；
（3）因同一周期從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，同一主族元素從上到下元素的電負(fù)性呈減小的趨勢，所以電負(fù)性最強(qiáng)的非金屬元素為N，最小的為Si，兩者形成的化學(xué)式為Si₃N₄，為原子晶體；因同一周期從左到右元素的第一電離呈增大的趨勢，碳、氮、氧的電離能呈增大趨勢，但由于氮的P軌道半充滿，第一電離能出現(xiàn)反常，比氧高，所以三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序為：C＜O＜N，故答案為：原子晶體；C＜O＜N；
（4）一個晶胞中陽離子的個數(shù)為12×

1

4

=3，陰離子個數(shù)為：8×

1

8

=1，然后求出兩者的個數(shù)之比為3：1；根據(jù)以Xn-為中心，在X、Y、Z三個軸上，在每個軸上等距離的C+有2個，共6個，故答案為：3：1；6；

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系是解答的關(guān)鍵，此題綜合性較強(qiáng)，涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識點比較多，考察比較全面，是一道不錯的題．