Question

已知X，Y，Z，Q为短周期非金属元素，R是长周期元素，X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍；Y的基态原子有7种不同运动状态的电子；Z元素在地壳中含量最多；Q是电负性最大的元素；R+离子只有三个电子层且完全充满电子。

回答下列问题：（答题时，X、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示）

（1）X元素为???????? ，X、Y、Z中第一电离能最大的是???????? 。

（2）已知Y2Q2分子存在如图所示的两种结构（球棍模型，短线不一定代表单键）：

该分子中Y原子的杂化方式是???????? 。

（3）X与Y元素可以形成一种超硬新材料，其晶体部分结构如图所示，有关该晶体的说法正确的是???? （填正确答案编号）。

A．该晶体属于分子晶体

B．此晶体的硬度比金刚石还大

C．晶体的化学式是X3Y4

D．晶体熔化时破坏共价键

（4）有一种AB型分子与Y单质分子互为等电子体，它是一种常用的还原剂，其化学式为????????????? 。

（5）R的基态原子的电子排布式为????????? ，R与Z形成的某离子晶体的晶胞结构如图，则该晶体的化学式为????????? ，该晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是????????? cm3。

 

Answer 1

【答案】

（1）C（1分）? N（1分）

（2）sp2（2分）

（3）bcd（3分）

（4）CO（2分）

（5）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1（2分）? Cu2O（2分）? （2分）

【解析】

试题分析：（1）X、Y、Z、Q为短周期非金属元素，R是长周期元素，X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍，且为非金属，则X为C元素；Y的基态原子有7种不同运动状态的电子，则Y为N元素；Z元素在地壳中含量最多，则Z为O元素；Q是电负性最大的元素，则Q为F元素；R＋离子只有三个电子层且完全充满电子，则R为Cu元素．由分析可知：X为C元素；Y为N元素；Z为O元素；Q为F元素；R为Cu元素．

（2）杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数，该分子中N原子的杂化轨道数=2+1=3，所以N原子杂化方式是sp2杂化，故答案为：sp2杂化；

（3）A、X与Y元素可以形成一种超硬新材料，由晶体部分结构可知，该晶体为原子晶体，故A错误；

B、C-N键键长比C-C键长短，C-N键键能大，所以晶体的硬度比金刚石还大，故B正确；

C、结构中每个X原子周围有4个Y原子，每个Y原子周围有3个X原子，所以该晶体化学式为X3Y4，即为C3N4，故C正确；

D、该晶体为原子晶体，晶体熔化时共价键被破坏，没有克服范德华力和氢键，故D正确．

故答案为：BCD。

（4）根据定义，原子数相同，电子总数相同的分子，互称为等电子体，所以与N2分子互为等电子体为CO。

（5）R为Cu元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；R与Z形成的某离子晶体的晶胞中铜原子的个数为体心4×1=4，氧原子个数为顶点8×+体心1×1＝2，所以该晶体的化学式为Cu2O；该晶体的密度为a g·cm－3，ρ＝；则晶胞的体积是a＝；V＝。

考点：考查物质结构的综合知识。