Question

20．T、X、Y、Z、Q、R、W為周期表前四周期元素，原子序數(shù)依次遞增．已知：
①W的原子序數(shù)為29，其余的均為短周期主族元素；
②T原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)分別與其原子序數(shù)相等；
③X的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子數(shù)相同；
④Z的基態(tài)原子價電子排布為ns²npⁿ⁺²；
⑤在該元素所在周期中，Q的基態(tài)原子的第一電離能最��；
⑥R的單質(zhì)常溫常壓下是氣體，其基態(tài)原子的M層上有1個未成對的p電子；
（1）X、Y、Q三種元素的電負性由大到小的順序是N＞C＞Na（用元素符號表示）．
（2）Y的氫化物分子間能形成氫鍵，R的氫化物分子間不易形成氫鍵，原因是Cl的原子半徑比N大．
（3）W的基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，該元素與元素X、Y能形成的[W（XY）₄]^2-離子中，含有的化學鍵是bd．
a．離子鍵b．極性鍵c．非極性鍵d．配位鍵
（4）T、X、Z三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常見的有害氣體，它的分子式為XT₂Z，分子空間構(gòu)型為平面三角形，則該分子中中心原子采取sp²雜化，1molM分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為3：1．
（5）X與Y原子結(jié)合形成的X₃Y₄晶體，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石類似，但硬度比金剛石大，請解釋原因是氮原子半徑小于碳，氮碳形成的共價鍵鍵長更短，鍵能更大，鍵更穩(wěn)定．
（6）WR的晶胞結(jié)構(gòu)如圖27所示，陰離子周圍最近的陽離子有4個；WR晶體的密度為ag•cm^-3，則晶胞的體積是=$\frac{4×99.5g•mo{l}^{-1}}{ag•cm{\;}^{-3}×6.02×10{\;}^{23}mo{l}^{-1}}$（只要求列出計算式）．

Answer 1

分析 ①W的原子序數(shù)為29，其余的均為短周期主族元素，則W是Cu元素；
②T原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)分別與其原子序數(shù)相等，則T是H元素；
③X的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子數(shù)相同，則X是C元素；
⑤在該元素所在周期中，Q的基態(tài)原子的第一電離能最小，且Q原子序數(shù)大于X，所以Q是Na元素；
④Z的基態(tài)原子價電子排布為ns²npⁿ⁺²，且Z原子序數(shù)小于Q，Z屬于第二周期元素，所以n=2，則Z是O元素，Y是N元素；
⑥R的單質(zhì)常溫常壓下是氣體，其基態(tài)原子的M層上有1個未成對的p電子，且原子序數(shù)大于Q，則R是Cl元素，據(jù)此答題．

解答 解：①W的原子序數(shù)為29，其余的均為短周期主族元素，則W是Cu元素；
②T原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)分別與其原子序數(shù)相等，則T是H元素；
③X的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子數(shù)相同，則X是C元素；
⑤在該元素所在周期中，Q的基態(tài)原子的第一電離能最小，且Q原子序數(shù)大于X，所以Q是Na元素；
④Z的基態(tài)原子價電子排布為ns²npⁿ⁺²，且Z原子序數(shù)小于Q，Z屬于第二周期元素，所以n=2，則Z是O元素，Y是N元素；
⑥R的單質(zhì)常溫常壓下是氣體，其基態(tài)原子的M層上有1個未成對的p電子，且原子序數(shù)大于Q，則R是Cl元素；
（1）元素的非金屬性越強，其電負性越大，由于非金屬性N＞C＞Na，故電負性：N＞C＞Na，故答案為：N＞C＞Na；
故答案為：sp³；孤電子對間的排斥力大于孤電子對和成鍵電子對鍵的排斥力；
（2）Y的氫化物為氨氣，R的氫化物為HCL，氨氣分子間易形成氫鍵，原因是Cl的原子半徑比N大，
故答案為：Cl的原子半徑比N大；
（3）W為Cu，其基態(tài)原子電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，則其價層電子排布式為：3d¹⁰4s¹；該元素與元素Y、T能形成的[Cu（NH₃）₄]²⁺離子中，含有的化學鍵為極性鍵和配位鍵，則bd正確，
故答案為：3d¹⁰4s¹；bd；
（4）XT₂Z的分子式為CH₂O，呈平面三角形，則C原子采取sp²雜化；1molM分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為3：1，
故答案為：sp²；3：1；
（5）C與N原子結(jié)合形成的C₃N₄晶體，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石類似，說明都是原子晶體，但硬度比金剛石大，是因為氮原子半徑小于碳，氮碳形成的共價鍵鍵長更短，鍵能更大，鍵更穩(wěn)定，
故答案為：氮原子半徑小于碳，氮碳形成的共價鍵鍵長更短，鍵能更大，鍵更穩(wěn)定；
（6）由CuCl的晶胞結(jié)構(gòu)可知，與Cl^-離子周圍最近的陽離子有4個，構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)；CuCl晶胞中Cu原子數(shù)目為4，Cl原子數(shù)目為4個，則晶胞的質(zhì)量為$\frac{4×99.5g•mo{l}^{-1}}{6.02×1023mo{l}^{-1}}$，晶體的密度為a g•cm^-3，則晶胞的體積=$\frac{\frac{4×99.5g•mo{l}^{-1}}{6.02×10{\;}^{23}mo{l}^{-1}}}{ag•c{m}^{-3}}$=$\frac{4×99.5g•mo{l}^{-1}}{ag•cm{\;}^{-3}×6.02×10{\;}^{23}mo{l}^{-1}}$，
故答案為：4；$\frac{4×99.5g•mo{l}^{-1}}{ag•cm{\;}^{-3}×6.02×10{\;}^{23}mo{l}^{-1}}$．

點評 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，明確構(gòu)造原理、晶體類型的判斷、雜化方式的判斷、晶胞計算的方法等即可解答，難度中等．