Question

己知元素A、B、X、N、Z原子序数依次递增．Z的原子序数为A、B、X原子序数之和．B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，A与N相邻，N元素原子层的P亚3个未成对电子，X元素的M层电子数是其K层电子数的2倍：
下列问题：
（1）X与A可以形成一种高温结构陶瓷材料，该物质的晶体类型是

 

，X的氯化物分子呈

 

空间结构，
（2）A具有相同化合价且可以相互转变的氧化物分别是

 

．（填化学式）
（3）Z²⁺的核外电子排布式是

 

（4）A、N氢化物的沸点从髙到低的排列顺序是（填化学式＞

 

，原因是

 

（5）A、B、X的氢化物的化学式和立体结构分别是：A

 

B

 

X

 

（6）X和A所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：X的氯化物与A的氢化物反应，生成化合物X（AH₂）₄和HCl气体；X（AH₂）₄在高温下分解生成A的氢化物与高温结构陶瓷材料．上述相关反应的化学方程式（用化学式表示）是

 

．

Answer 1

分析：己知元素A、B、X、N、Z原子序数依次递增．X元素的M层电子数是其K层电子数的2倍，则其M层电子数为4，则X为Si元素；B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，原子序数小于硅元素，则B处于第二周期，最外层电子数为6，故B为O元素；N元素原子层的p亚3个未成对电子，外围电子排布为ns²np³，原子序数大于O元素，故N为P元素；A与N相邻，A的原子序数小于O元素，则A为N元素；Z的原子序数为A、B、X原子序数之和，则Z的原子序数=7+8+14=29，则Z为Cu元素，据此解答．

解答：解：己知元素A、B、X、N、Z原子序数依次递增．X元素的M层电子数是其K层电子数的2倍，则其M层电子数为4，则X为Si元素；B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，原子序数小于硅元素，则B处于第二周期，最外层电子数为6，故B为O元素；N元素原子层的p亚3个未成对电子，外围电子排布为ns²np³，原子序数大于O元素，故N为P元素；A与N相邻，A的原子序数小于O元素，则A为N元素；Z的原子序数为A、B、X原子序数之和，则Z的原子序数=7+8+14=29，则Z为Cu元素，
（1）X与A可以形成一种高温结构陶瓷材料，该物质熔点很高，属于原子晶体，X的氯化物分子为SiCl₄，Si原子呈4个共价键、不含孤对电子，SiCl₄呈正四面体结构，
故答案为：原子晶体；正四面体；
（2）氮元素具有相同化合价且可以相互转变的氧化物分别是NO₂、N₂O₄，故答案为：NO₂、N₂O₄；
（3）Cu²⁺的核外电子数为27，核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；
（4）A、N氢化物分别为NH₃、PH₃，由于NH₃分子之间存在氢键，分子之间的作用力增强，故沸点NH₃＞PH₃，
故答案为：NH₃＞PH₃；NH₃分子之间存在氢键；
（5）A、B、X的氢化物分别为NH₃、H₂O、SiH₄，NH₃分子中N原子价层电子对数=3+

5-1×3

2

=4、N原子含有1对孤电子对，故NH₃为三角锥型；
H₂O分子中O原子价层电子对数=2+

6-1×2

2

=4、O原子含有2对孤电子对，故H₂O为V型；
SiH₄分子中Si原子价层电子对数=4、Si原子不含孤电子对，故SiH₄为正四面体型，
故答案为：NH₃、三角锥型；H₂O、V型；SiH₄、正四面体型；
（6）X和A所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：SiCl₄与NH₃反应生成化合物Si（NH₂）₄和HCl气体；Si（NH₂）₄在高温下分解生成A的氢化物与高温结构陶瓷材料，该高温结构陶瓷为Si₃N₄，上述相关反应的化学方程式为：SiCl₄+4NH₃

△   .

Si（NH₂）₄+4HCl、2Si（NH₂）₄

高温  .

8NH₃↑+Si₃N₄，
故答案为：SiCl₄+4NH₃

△   .

Si（NH₂）₄+4HCl、2Si（NH₂）₄

高温  .

8NH₃↑+Si₃N₄．

点评：本题考查物质结构与性质，涉及晶体类型与性质、分子结构与性质、核外电子排布规律、常用化学用语书写等，侧重对基础知识及迁移运用能力考查，难度中等，注意对基础知识的全面掌握．