题目内容
【题目】原子序数小于等于36的Q、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，其中Q是原子半径最小的元素，W和Y的基态原子2p能级所含成单电子数均为2，Z的基态原子核外含有13种运动状态不同的电子。回答下列问题（涉及元素时用对应的元素符号表示）：
（1）X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序是___。
（2）1molQWX与1molWQ2Y所含σ键的比值为___。
（3）根据等电子体理论可以预测WXY-的空间构型为___。
（4）一种由X和Z两种元素形成化合物的晶胞如图所示，该晶胞的化学式为___。
（5）实验室合成一种由W和X两种元素形成的化合物，该化合物具有空间网状结构，其中每个W原子与4个X原子形成共价键，每个X原子与3个W原子形成共价键。
①该化合物的化学式为___。
②该化合物所属晶体类型为___晶体，预测其熔点应___金刚石（填“高于”或“低于”）。
【答案】N、O、Al 2∶3 直线形 AlN C3N4 原子 高于
【解析】
Q是原子半径最小的元素，Q为氢；Z的基态原子核外含有13种运动状态不同的电子，Z为铝；W和Y的基态原子2p能级所含未成对电子数均为2，2p2或2p4， W为碳，Y为氧，X为氮，
（1）同周期，随着质子数增大，元素的第一电离能逐渐增大，但是ⅡA族和ⅤA族外层轨道处于全满和半满状态，能量较低较稳定，第一电离能较大，且金属易失去电子，故N、O、Al三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N、O、Al；
（2）HCN的结构式
，CH2O的结构式为
，故1molHCN与1molCH2O所含σ键的比值为2∶3
（3）根据等电子体理论；CNO的中心原子C价层电子对数为2，则空间构型为直线形；
（4）根据原子均摊法，顶点1/8共有，棱1/4共有，体心独立拥有，则晶胞内有2个铝，2个氮，该化合物的化学式为AlN；
（5）①由C和N两种元素形成的化合物，其中每个C原子与4个N原子形成共价键，每个N原子与3个C原子形成共价键，C和N的个数比为3：4，该故化合物的化学式为C3N4；
②该化合物具有空间网状结构，类似于金刚石结构，故该化合物属于原子晶体；氮原子的半径小于碳原子，键长较短，C-N键能大于C-C键能，故其熔点应高于金刚石。
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