【題目】【化學(xué)——選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

X是第四周期元素,最外層只有1個電子,次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有2個未成對電子。元素Z 的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍;卮鹣铝袉栴}:

(1)元素X在元素周期表中位于 區(qū),單質(zhì)X的晶體類型為 ,其中X原子的配位數(shù)為 。

(2)已知元素Y可與元素Z的相對原子質(zhì)量只差為16,則元素Y基態(tài)原子的外圍電子排布圖為 ,其同周期元素中,第一電離能最大的是________________(寫元素符號)。元素Y的含氧酸中,酸性最強(qiáng)的是_____________(寫化學(xué)式),該酸根離子的立體構(gòu)型為_____________。

(3)Z的氫化物在乙醇中的溶解度大于Y的氫化物,其原因是

(4)X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為 。

(5)X與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。

該化合物的化學(xué)式為_______________,已知此晶體的密度為ρg·cm–3,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則此晶胞中X與Y的最近距離是 cm。(寫出計算式,不要求計算結(jié)果。)

【答案】(1)ds金屬晶體;12

(2)Ar;H2SO4;正四面體形

(3)水分子與乙醇分子間可形成氫鍵,而硫化氫不能,所以硫化氫在乙醇中的溶解度小于水的溶解度

(4)16NA(5)ZnS

【解析】

試題分析:元素X 位于第四周期,其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子,則內(nèi)層電子數(shù)=2+8+18=28,且最外層電子數(shù)為2,所以該原子有30個電子,為Zn元素;元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有2個未成對電子,則Y是S或Si元素,結(jié)合題中與Zn形成的晶胞結(jié)構(gòu)可知,在晶胞中X離子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,Y離子數(shù)為4,所以X、Y的個數(shù)比為1:1,可推得Y為S元素;元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍,元素最外層電子數(shù)小于或等于8,所以Z是O元素。

(1)由以上分析可知,X為Zn元素,在元素周期表中位于ds區(qū),單質(zhì)X的晶體類型為金屬晶體,屬于面心立方結(jié)構(gòu)。X原子的配位數(shù)為12。故答案為:ds金屬晶體;12;

(2)已知元素Y可與元素Z的相對原子質(zhì)量只差為16,則元素Y為硫元素,其基態(tài)原子的外圍電子排布圖為;其同周期元素中,第一電離能最大的是Ar。元素Y的含氧酸中,酸性最強(qiáng)的是H2SO4;SO42-的立體構(gòu)型為正四面體形

(3)Z的氫化物是水、Y的氫化物是硫化氫,由于水分子與乙醇分子間能形成氫鍵,而硫化氫不能,所以水在乙醇中的溶解度大于硫化氫。故答案為:水分子與乙醇分子間可形成氫鍵,而硫化氫不能,所以硫化氫在乙醇中的溶解度小于水的溶解度;

(4)X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,該化合物中N-H鍵及配位鍵均是σ鍵,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為16。

(5)由上述分析可知,該化合物的化學(xué)式為ZnS,且每個晶胞中含有4個ZnS。已知此晶體的密度為ρg·cm–3,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,設(shè)晶胞的邊長為a,則,再根據(jù)晶胞中Zn原子與S原子之間最短距離為對角線的1/4,而對角線為,所以Zn原子與S原子之間最短距離為。

練習(xí)冊系列答案
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圖1 圖2

①在圖示的轉(zhuǎn)化中,被還原的元素是 ,X的化學(xué)式為 。

氮元素在周期表中的位置是 。

2SCR技術(shù)可使NOxNH3直接反應(yīng),實現(xiàn)無害轉(zhuǎn)化。當(dāng)NO與NO2的物質(zhì)的量之比為2:1時,寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。已知NOxNH3的反應(yīng)△H<0,為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 任寫。

3利用ClO2 氧化氮氧化物反應(yīng)過程如下:NONO2N2

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4加入過量次氯酸鈉可使廢水中NH4+ 完全轉(zhuǎn)化為N2,而本身被還原為NaCl。

①寫出次氯酸鈉的電子式_________________。

②檢驗廢水中是否存在NH4+的方法是 。

③若處理廢水產(chǎn)生了0.448 L N2標(biāo)準(zhǔn)狀況,則需消耗濃度為2 mol·L-1的次氯酸鈉的體積為 mL。

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C.的氫化物常溫常壓下為氣態(tài)

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