Question

【題目】已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于48。X的一種1∶1型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵。Z是金屬元素，Z的單質(zhì)和化合物有廣泛的用途。已知Z的核電荷數(shù)小于28，且次外層有2個(gè)未成對(duì)電子。工業(yè)上利用ZO2和碳酸鋇在熔融狀態(tài)下制取化合物M(M可看做一種含氧酸鹽)。M有顯著的“壓電性能”，應(yīng)用于超聲波的發(fā)生裝置。經(jīng)X射線分析，M晶體的最小重復(fù)單元為正方體(如圖)，邊長為4.03×10－10 m，頂點(diǎn)位置為Z4＋所占，體心位置為Ba2＋所占，所有棱心位置為O2－所占。

(1)Y在周期表中位于________________；

(2)與鋇同族的鎂鈣鍶的碳酸鹽受熱分解的溫度從上至下逐漸_______填“升高”或“降低”），原因是______________________________。

(3)①制備M的化學(xué)方程式是__________________________________。

②在M晶體中，若將Z4＋置于正方體的體心，Ba2＋置于正方體的頂點(diǎn)，則O2－處于正方體的________。

③在M晶體中，Z4＋的氧配位數(shù)為________。

④已知O2－半徑為1.40×10－10 m，則Z4＋半徑為____________________m。

Answer 1

【答案】 第四周期第ⅡA族 升高 它們的碳酸鹽的熱分解是由于晶體中的陽離子結(jié)合碳酸根離子中的氧離子，放出二氧化碳分子的結(jié)果，從鎂離子到鋇離子隨著半徑逐漸增大，結(jié)合氧離子的能力逐漸減弱，所以從上至下碳酸鹽受熱分解的溫度逐漸升高 TiO2＋BaCO3(熔融)===BaTiO3＋CO2↑ 面心 6 6.15×10－11

【解析】Z的核電荷數(shù)小于28,且次外層有2個(gè)未成對(duì)電子,其價(jià)層電子排布應(yīng)當(dāng)是,所以Z為Ti元素,X的一種型氫化物分子中既有鍵又有鍵,應(yīng)為,則X為C元素,X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于48,則Y的原子序數(shù)為20,應(yīng)為Ca元素；

(1)Y為Ca元素,原子序數(shù)為20,原子核外有4個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為2,則應(yīng)位于周期表第四周期、第ⅡA族；正確答案:第四周期、第ⅡA族。

（2）與鋇同族的鎂、鈣、鍶的碳酸鹽受熱分解的溫度從上至下逐漸升高，這是因?yàn)樗鼈兊奶妓猁}的熱分解是由于晶體中的陽離子結(jié)合碳酸根離子中的氧離子，放出二氧化碳分子的結(jié)果，從鎂離子到鋇離子隨著半徑逐漸增大，結(jié)合氧離子的能力逐漸減弱，所以從上至下碳酸鹽受熱分解的溫度逐漸升高；正確答案：升高； 它們的碳酸鹽的熱分解是由于晶體中的陽離子結(jié)合碳酸根離子中的氧離子，放出二氧化碳分子的結(jié)果，從鎂離子到鋇離子隨著半徑逐漸增大，結(jié)合氧離子的能力逐漸減弱，所以從上至下碳酸鹽受熱分解的溫度逐漸升高。

(3)①根據(jù)題意知M為,反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiO2＋BaCO3(熔融)===BaTiO3＋CO2↑；正確答案: TiO2＋BaCO3(熔融)===BaTiO3＋CO2↑。

②在晶體中,若將置于立方體的體心,置于立方體的頂點(diǎn),則只能處于立方體的面心；正確答案：面心。

③由晶胞可以知道,每個(gè)周圍有6個(gè),所以的氧配位數(shù)為6；正確答案:6。

④設(shè)的半徑為r,則有,則；正確答案:。