题目内容
X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三种元素位于同一周期，其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，且XZ2与Y2Z互为等电子体．含U的化合物的焰色为紫色．试回答下列问题：（1）U单质的原子堆积方式为______，Y的简单氢化物分子式为______．
（2）X的一种氢化物的相对分子质量为28，其分子中σ键与π键的键数之比为______．
（3）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如右图所示．
①甲的化学式为______．
②下列有关该晶体的说法中正确的是______（选填选项字母）．
A．每个晶胞中含有14个U+和13个Z2-
B．晶体中每个U+周围距离U+最近的Z2-有6个
C．该晶体属于离子晶体
③甲的密度为a g?cm-3，则晶胞的体积是______cm3（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示）．
【答案】分析：X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，则外围排布为2s22p3，则Y为氮元素；X、Y、Z三种元素位于同一周期，且XZ2与Y2Z互为等电子体，X与Z的质子数之和为14，则为CO2与N2O，故X为碳元素、Z为氧元素；含U的化合物的焰色为紫色，则U为钾元素，据此解答．
解答：解：X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，则外围排布为2s22p3，则Y为氮元素；X、Y、Z三种元素位于同一周期，且XZ2与Y2Z互为等电子体，X与Z的质子数之和为14，则为CO2与N2O，故X为碳元素、Z为氧元素；含U的化合物的焰色为紫色，则U为钾元素，
（1）U为钾元素，K单质的原子堆积方式为体心立方堆积；
Y的简单氢化物分子式为，
故答案为：体心立方堆积；NH3；
（2）X为碳元素，一种氢化物的相对分子质量为28，该氢化物为C2H4，分子中含有1个C=C双键、4个C-H，C=C双键含有1个σ键、1个π键，单键为σ键，故C2H4分子中σ键与π键的键数之比为5：1
故答案为：5：1；
（3）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如右图所示．
①由晶胞结构可知，晶胞中K原子数目为8×
+6×
=4，O原子数目为4×2×
+8×
+8×
=8，故K原子与O原子数目之比为4：8=1：2，故甲的化学式为KO2，
故答案为：KO2；
②A．由①中计算靠自己，每个晶胞中含有4个K+和4O2-，故A错误；
B．由晶胞结构可知，晶体中每个K+周围距离K+最近的O2-有6个，故B正确；
C．该晶体由K+和4O2-构成，属于离子晶体，故C正确；
故答案为：BC；
③晶胞的质量为
g，甲的密度为a g?cm-3，则晶胞的体积是
=
cm3，
故答案为：
．
点评：本题考查结构性质位置关系、化学键、晶胞结构与计算等，难度中等，推断元素是解题关键，注意利用均摊法进行晶胞的计算．
解答：解：X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，则外围排布为2s22p3，则Y为氮元素；X、Y、Z三种元素位于同一周期，且XZ2与Y2Z互为等电子体，X与Z的质子数之和为14，则为CO2与N2O，故X为碳元素、Z为氧元素；含U的化合物的焰色为紫色，则U为钾元素，
（1）U为钾元素，K单质的原子堆积方式为体心立方堆积；
Y的简单氢化物分子式为，
故答案为：体心立方堆积；NH3；
（2）X为碳元素，一种氢化物的相对分子质量为28，该氢化物为C2H4，分子中含有1个C=C双键、4个C-H，C=C双键含有1个σ键、1个π键，单键为σ键，故C2H4分子中σ键与π键的键数之比为5：1
故答案为：5：1；
（3）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如右图所示．
①由晶胞结构可知，晶胞中K原子数目为8×
+6×=4，O原子数目为4×2×+8×+8×=8，故K原子与O原子数目之比为4：8=1：2，故甲的化学式为KO2，故答案为：KO2；
②A．由①中计算靠自己，每个晶胞中含有4个K+和4O2-，故A错误；
B．由晶胞结构可知，晶体中每个K+周围距离K+最近的O2-有6个，故B正确；
C．该晶体由K+和4O2-构成，属于离子晶体，故C正确；
故答案为：BC；
③晶胞的质量为
g，甲的密度为a g?cm-3，则晶胞的体积是=cm3，故答案为：
．点评：本题考查结构性质位置关系、化学键、晶胞结构与计算等，难度中等，推断元素是解题关键，注意利用均摊法进行晶胞的计算．
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