题目内容
现有5种短周期元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大．A的同位素中有一种核素无中子，B最外层上电子数是次外层电子数的两倍，C元素最简单的氢化物Y的水溶液呈碱性，E是短周期中电负性最小的元素．D与可与A、B、C、E四种元素分别形成原子个数比不相同的常见化合物．回答下列问题：（1）写出A、E两元素形成的原子个数比为1：1的化合物的电子式
（2）CS2和B、D元素形成的一种化合物为等电子体，则CS2的分子结构式为
（3）Y的中心原子的杂化轨道类型为
（4）由A、B、D、E形成的化合物W、Z，其中W由三种元素组成，Z由四种元素组成，水溶液物显碱性，用离子方程式表示Z溶液显碱性的原因
（5）有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，钛原子的电子排布式为
考点：位置结构性质的相互关系应用,晶胞的计算
专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析：有5种短周期元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大．A的同位素中有一种核素无中子，则A为H元素；B最外层上电子数是次外层电子数的两倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则B为碳元素；C元素最简单的氢化物Y的水溶液呈碱性，则C为N元素；E是短周期中电负性最小的元素，则E为Na元素；D与可与A、B、C、E四种元素分别形成原子个数比不相同的常见化合物，可推知D为O元素，据此解答．
解答：
解：有5种短周期元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大．A的同位素中有一种核素无中子，则A为H元素；B最外层上电子数是次外层电子数的两倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则B为碳元素；C元素最简单的氢化物Y的水溶液呈碱性，则C为N元素；E是短周期中电负性最小的元素，则E为Na元素；D与可与A、B、C、E四种元素分别形成原子个数比不相同的常见化合物，可推知D为O元素，
（1）H、Na两元素形成的原子个数比为1：1的化合物为NaH，属于离子化合物，由钠离子与氢负离子构成，其电子式为：
，
故答案为：；
（2）CS2和C、O元素形成的一种化合物为等电子体，应是与CO2等电子体，CS2的分子中C原子与S原子之间形成2对共用电子对，CS2分子结构式为S=C=S，1mol CS2中含有的π键为2×6.02×1023个，
故答案为：S=C=S；2×6.02×1023；
（3）Y为NH3，中心N原子呈3个σ键、有一对孤电子对，杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化，分子的立体构型为三角锥形，
故答案为：sp3；三角锥形；
（4）由H、C、O、Na形成的化合物W、Z，其中W由三种元素组成，Z由四种元素组成，水溶液物显碱性，W、Z能在溶液中共存，则W为Na2CO3、Z为NaHCO3，
NaHCO3溶液中HCO3-水解：HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，破坏水的电离平衡，溶液呈碱性，
等浓度、等体积的NaHCO3、Na2CO3的混合溶液中，溶液中CO32-、HCO3-都发生水解，且HCO3-的水解大于电离程度，溶液呈碱性，则c（OH-）＞c（H+），而溶液中CO32-水解程度大于HCO3-，则c（HCO3-）＞c（CO32-），溶液中c（Na+）最大，水解程度微弱，故离子浓度由大到小的顺序为：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+），
故答案为：HCO3-+H2O?H2CO3+OH-；c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）；
（5）钛原子核外电子数为22，原子核外电子排布式为1S22S22p63S23d24S2；
由晶胞结构可知，晶胞中N原子数目=8×
+6×
=4，Ti原子数目=1+12×
=4，故该氮化钛的化学式为TiN；
以顶点N原子研究，与之最近的原子处于棱中心，且关于N原子对称，故氮原子的配位数为6；
晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，晶胞体积=（2a×10-10 cm）3=8a3×10-30 cm3，晶胞质量=4×
，
故晶胞密度=
=
g/cm3，
故答案为：1S22S22p63S23d24S2；TiN；6；
．
（1）H、Na两元素形成的原子个数比为1：1的化合物为NaH，属于离子化合物，由钠离子与氢负离子构成，其电子式为：
，故答案为：
；（2）CS2和C、O元素形成的一种化合物为等电子体，应是与CO2等电子体，CS2的分子中C原子与S原子之间形成2对共用电子对，CS2分子结构式为S=C=S，1mol CS2中含有的π键为2×6.02×1023个，
故答案为：S=C=S；2×6.02×1023；
（3）Y为NH3，中心N原子呈3个σ键、有一对孤电子对，杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化，分子的立体构型为三角锥形，
故答案为：sp3；三角锥形；
（4）由H、C、O、Na形成的化合物W、Z，其中W由三种元素组成，Z由四种元素组成，水溶液物显碱性，W、Z能在溶液中共存，则W为Na2CO3、Z为NaHCO3，
NaHCO3溶液中HCO3-水解：HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，破坏水的电离平衡，溶液呈碱性，
等浓度、等体积的NaHCO3、Na2CO3的混合溶液中，溶液中CO32-、HCO3-都发生水解，且HCO3-的水解大于电离程度，溶液呈碱性，则c（OH-）＞c（H+），而溶液中CO32-水解程度大于HCO3-，则c（HCO3-）＞c（CO32-），溶液中c（Na+）最大，水解程度微弱，故离子浓度由大到小的顺序为：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+），
故答案为：HCO3-+H2O?H2CO3+OH-；c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）；
（5）钛原子核外电子数为22，原子核外电子排布式为1S22S22p63S23d24S2；
由晶胞结构可知，晶胞中N原子数目=8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
以顶点N原子研究，与之最近的原子处于棱中心，且关于N原子对称，故氮原子的配位数为6；
晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，晶胞体积=（2a×10-10 cm）3=8a3×10-30 cm3，晶胞质量=4×
| 62g |
| NA |
故晶胞密度=
4×
| ||
| 8a3×10-30 cm3 |
| 62 |
| 2a3×10-30NA |
故答案为：1S22S22p63S23d24S2；TiN；6；
| 62 |
| 2a3×10-30NA |
点评：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电子式、杂化轨道、分子结构、晶胞结构及计算、盐类水解等，侧重考查学生对知识综合应用，难度中等．
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| A | B | C | D | |
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