Question

【化学一物质结构与性质】
X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，已知：
①x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns²np²，且x原子半径小于Q的原子半径；
②Y元素是地壳中含量最多的元素；w元素的电负性略小于Y元素；在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子；
③Z元素的电离能数据见下表

I1	I2	I3	I4	…
496	4562	6912	9540	…

（1）XY₂分子空间构型为______．QX的晶体结构与金刚石的相似，其中X原子的杂化方式为______，微粒间存在的作用力是______．
（2）晶体ZW的熔点比晶体XW₄明显高的原因是______．
（3）氧化物MO的电子总数与QX的相等，则M为______（填元素符号）．MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与ZW晶体相似．MO的熔点比CaO的高，其原因是______．

Answer 1

【答案】分析：X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns²np²，则x和Q属于第IVA族元素，所以X是C元素，Q是Si元素，Y元素是地壳中含量最多的元素，所以Y是O元素，w元素的电负性略小于Y元素，在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子，所以W是Cl元素，根据Z的电离能知，Z是第IA族元素，且Z的原子序数大于Y，所以Z是Na元素．
解答：解：X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns²np²，则x和Q属于第IVA族元素，所以X是C元素，Q是Si元素，Y元素是地壳中含量最多的元素，所以Y是O元素，w元素的电负性略小于Y元素，在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子，所以W是Cl元素，根据Z的电离能知，Z是第IA族元素，且Z的原子序数大于Y，所以Z是Na元素，
（1）CO₂分子中碳原子价层电子数=2+（4-2×2）=2，且没有孤电子对，所以二氧化碳的分子空间构型为直线型，SiC的晶体结构与金刚石的相似，每个碳原子含有4个C-Si键，所以C原子的杂化方式为SP³，碳原子和硅原子之间以共价键相结合，
故答案为：直线型；SP³；共价键；
（2）一般来说，离子晶体熔点高于分子晶体，氯化钠是离子晶体，四氯化碳是分子晶体，所以晶体NaCl的熔点比晶体CCl₄明显高，
故答案为：氯化钠为离子晶体而四氯化碳是分子晶体；
（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等为20，则M是Mg元素，MgO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似，相同类型的离子晶体中，晶格能与离子半径成反比，晶格能越大其熔点越高，镁离子半径小于钙离子半径，所以氧化镁的晶格能大，则MgO的熔点比CaO的高，
故答案为：Mg；镁离子半径比钙离子小，氧化镁晶格能大．
点评：本题考查物质结构及其性质，正确推断元素是解本题关键，利用价层电子对互斥理论分析分子空间构型及杂化方式，为考试热点．