题目内容

10.图1为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素.
请回答下列问题:
(1)科学发现,②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性,其晶胞的结构特点如图2所示(图中②、④、⑨分别位于晶胞的体心、顶点、面心),则该化合物的化学式为MgNi3C(用对应的元素符号表示).
(2)元素②的一种氢化物是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志.有关该氢化物分子的说法正确的是BD.
A.分子中含有分子间氢键                  B.属于含有极性键的非极性分子
C.只含有4个σ键和1个p-p的π键   D.该氢化物分子中②原子采用sp2杂化
(3)某元素的价电子排布式为nsnnpn+1,该元素与元素①形成的18电子的X分子的结构式为;该元素还可与元素①形成10电子的气体分子Y,将过量的Y气体通入盛有含⑩元素的硫酸盐溶液中,反应过程中的实验现象为:先产生蓝色沉淀,后沉消失,变成深蓝色的溶液;反应过程中的离子方程式为Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-  
(4)比较③,⑤,⑥,⑦,⑧五种元素的电负性大小,由小到大排列的顺序为Ca<Al<S<Cl<O(用元素符号表示).
(5)⑩元素单质晶体是面心立方体,立方体的每个面5个⑩原子紧密堆砌,⑩原子半径为d cm,求该金属的密度为$\frac{\sqrt{2}a}{8{d}^{3}}$g•cm-3.(该金属原子的质量为a g)

分析 根据元素在周期表中的位置知,①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分别是H、C、O、Mg、Al、S、Cl、Ca、Ni、Cu元素,
(1)利用均摊法确定其化学式;
(2)②为C元素,碳元素一种氢化物是的产量作为衡量石油化工发展水平的标志,该氢化物为C2H4,C元素电负性不大,分子中不存在氢键,为对称结构,属于非极性分子,分子中含有1个C=C双键、4个C-H键,单键为σ键,双键中1个σ键、1个π键,根据杂化轨道数目确定杂化方式;
(3)某元素的价电子排布式为nsnnpn+1,s能级上最多排列2个电子,所以n=2,则该元素的价电子排布式为:2s22p3,为N元素,该元素与元素①形成的18电子的X分子是N2H4,该元素还可与元素①形成10电子的气体分子Y,Y是NH3,过量的氨气和硫酸铜溶液中,氨气先和水反应生成一水合氨,硫酸铜和一水合氨反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜和一水合氨反应生成铜氨络合物;
(4)同一周期元素中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,同一主族中,元素的电负性随着原子序数的增大而减小;
(5)根据ρ=$\frac{m}{V}$计算密度.

解答 解:根据元素在周期表中的位置知,①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分别是H、C、O、Mg、Al、S、Cl、Ca、Ni、Cu元素,
(1)由元素指周期表中的位置可知,②为C元素、④为Mg元素、⑨为Ni元素,根据晶胞结构可知,晶胞中C原子数目为1,Mg原子数目为8×$\frac{1}{8}$=1,Ni原子数目为6×$\frac{1}{2}$=3,该物质化学式为:MgNi3C,
故答案为:MgNi3C;
(2)②为C元素,碳元素一种氢化物是的产量作为衡量石油化工发展水平的标志,该氢化物为C2H4,
A.C元素电负性不大,所以乙烯分子中不存在氢键,故A错误
B.碳氢原子之间存在极性键,且乙烯为对称结构,属于非极性分子,故B正确;
C.分子中含有1个C=C双键、4个C-H键,单键为σ键,双键中1个σ键、1个π键,含有5个σ键和1个π键,故C错误;
D.C原子呈1个C=C双键、2个C-H键,杂化轨道数为3,原子采用sp2杂化,故D正确;
故选:BD;
(3)某元素的价电子排布式为nsnnpn+1,s能级上最多排列2个电子,所以n=2,则该元素的价电子排布式为:2s22p3,为N元素,该元素与元素①形成的18电子的X分子是N2H4,其结构式为:;
该元素还可与元素①形成10电子的气体分子Y,Y是NH3,过量的氨气和硫酸铜溶液中,氨气先和水反应生成一水合氨,硫酸铜和一水合氨反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜和一水合氨反应生成铜氨络合物,离子反应方程式为:Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,
故答案为:;先产生蓝色沉淀,后沉消失,变成深蓝色的溶液;Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
(4)同一周期元素中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,同一主族中,元素的电负性随着原子序数的增大而减小,所以这几种元素电负性大小顺序是Ca<Al<S<Cl<O,
故答案为:Ca<Al<S<Cl<O;
(5)⑩元素单质晶体是面心立方体,该晶胞中铜原子个数=8×$\frac{1}{8}$$+6×\frac{1}{2}$=4,铜原子半径为d cm,晶胞的棱长=$\sqrt{\frac{({4d)}^{2}}{2}}$cm=2$\sqrt{2}$dcm,则其体积=(2$\sqrt{2}$dcm)3,ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4a}{(2\sqrt{2}d)^{3}}$g•cm-3=$\frac{\sqrt{2}a}{8{d}^{3}}$g•cm-3,
故答案为:$\frac{\sqrt{2}a}{8{d}^{3}}$.

点评 本题考查了物质结构和性质,涉及化学式的确定、晶胞的计算、电负性大小的比较等知识点,同时考查学生空间想象能力,根据元素周期律来分析解答,难点是密度的计算,要结合密度公式来解答,难度较大.

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