W.Y.Z.Q.R是周期表中前四周期的元素.且原子序数依次增大．基态W的原子核外有2个未成对电子.Q是电负性最大的元素.基态R的原子核外未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍．请问答下列问题(答题时.W.Y.Z.Q.R用所对应的元素符号表示):(1)W.Y.Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C,一种由Y.Z元素组成的化合物与WZ2互为等电子体.其分子� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．

W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大．基态W的原子核外有2个未成对电子，Q是电负性最大的元素，基态R的原子核外未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍．请问答下列问题（答题时，W、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示）：
（1）W、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；一种由Y、Z元素组成的化合物与WZ₂互为等电子体，其分子式为N₂O．
（2）已知Y₂Q₂分子存在如图所示的两种结构（球棍模型，短线不一定代表单键），该分子中Y原子的杂化方式是sp²杂化．
（3）W₂^2-的电子式为

，基态R原子的价电子排布式为2s²2p⁴．
（4）YQ₃分子的空间构型为三角锥形，Y和Q两元素的简单氢化物的沸点较高的是HF（写分子式）．往硫酸铜溶液中通入过量的YH₃（H代表氢元素），可生成配离子²⁺，但YQ₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是由于电负性F＞N＞H，NF₃分子中共用电子对偏向F原子，使得N原子上的孤对电子难与Cu²⁺形成配合物．
（5）科学家通过X射线探明RZ的晶体结构与NaCl相似，在RZ晶体中距离R²⁺最近且等距离的R²⁺有12个．若在RZ晶体中阴阳离子间最近距离为a pm，晶体密度为ρ g•cm^-3，则阿伏加德罗常数N_A的表达式为$\frac{36}{ρa{\;}^{3}}$×10³⁰mol^-1．

分析 W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大．Q是电负性最大的元素，则Q为F元素；W原子核外有2个未成对电子，原子序数小于F且相差至少为3，处于第二周期，W核外电子排布为1s²2s²2p²，则W为C元素；结合原子序数可知，Y为N元素、Z为O元素；R元素的原子核外的未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍，则R原子未成对电子数为4，则R处于第四周期，其原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，则R为Fe元素，据此解答．

解答解：W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大．Q是电负性最大的元素，则Q为F元素；W原子核外有2个未成对电子，原子序数小于F且相差至少为3，处于第二周期，W核外电子排布为1s²2s²2p²，则W为C元素；结合原子序数可知，Y为N元素、Z为O元素；R元素的原子核外的未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍，则R原子未成对电子数为4，则R处于第四周期，其原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，则R为Fe元素，
（l）同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势，但N元素的2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C；在上述三种元素的原子中，与CO₂互为等电子体的分子式N₂O，
故答案为：N＞O＞C；N₂O；
（2）F原子成一个共价键，由模型可知：白色球表示F、黑色球表示N，N原子之间应成N=N双键，N₂F₂分子中N原子价层电子对数=2+$\frac{5-1-2}{2}$=3，N原子采取sp²杂化，
故答案为：sp²；
（3）C₂^2-阴离子中C原子之间形成三对共用电子对，且都满足8电子稳定结构，其电子式为，O原子最外层电子排布式为2s²2p⁴，
故答案为：；2s²2p⁴；
（4）NF₃分子中N原子价层电子对数=3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，N原子含有1对孤对电子，故其空间构型为三角锥形；Y和Q两元素的氢化物分别为NH₃、HF，由于电负性F＞N，故HF分子之间的氢键比NH₃分子之间的氢键更强，且HF的范德华力更强，故HF的沸点更高；由于电负性F＞N＞H，NF₃分子中共用电子对偏向F原子，使得N原子上的孤对电子难与Cu²⁺形成配合物，
故答案为：三角锥形；HF；由于电负性F＞N＞H，NF₃分子中共用电子对偏向F原子，使得N原子上的孤对电子难与Cu²⁺形成配合物；
（5）科学家通过X射线探明FeO的晶体结构与NaCl晶体结构相似．若以为Fe²⁺体心，在FeO晶体中距离Fe²⁺最近且等距离的Fe²⁺位于棱的中心上，故共有12个；FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，则一个晶胞中含有4个“FeO”，N_A个“FeO”的质量为72g，FeO晶体中阴阳离子间最近距离为a pm=a×10^-10 cm，则体积为（2a×10^-10 cm）³=8a³×10^-30 cm³，晶胞质量为8a³×10^-30 cm³×ρg/cm³=8ρa³×10^-30 g，所以$\frac{72g}{N{\;}_{A}}$×4=8×10^-30 ρa³g，故N_A=$\frac{36}{ρa{\;}^{3}}$×10³⁰，
故答案为：12；$\frac{36}{ρa{\;}^{3}}$×10³⁰．

点评本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布规律、电离能、分子结构、杂化轨道、配合物、氢键、晶胞结构与计算等，难度较大，（5）为易错点、难点，需要学生识记常见晶体的晶胞结构．

练习册系列答案

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	A．	如图可表示水分解过程中的能量变化
	B．	若2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△=-221.0kJ/mol，则碳的燃烧热为110.5kJ/mol
	C．	需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应
	D．	已知I：反应H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△=-akJ/mol II：且a、b、c均大于零，则断开1mol H-Cl键所需的能量为（-a-b-c）kJ/mol

7．高锰酸钾在不同的条件下发生的反应如下：
MnO₄^-+5e^-+8H⁺═Mn²⁺+4H₂O ①
MnO₄^-+3e^-+2H₂O═MnO₂↓+4OH^-②
MnO₄^-+e^-═MnO₄^2-（溶液绿色） ③
（1）从上述三个半反应中可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液的酸碱性影响．
（2）将SO₂通入高锰酸钾溶液中，发生还原反应的离子反应过程为MnO₄^-→Mn²⁺
（3）将PbO₂投入到酸性MnSO₄溶液中搅拌，溶液变为紫红色．下列说法正确的是A（填字母）．
A．氧化性：PbO₂＞KMnO₄
B．Mn²⁺被还原成MnO₄^-
C．该反应可以用盐酸酸化
（4）将高锰酸钾逐滴加入到硫化钾溶液中发生如下反应，其中K₂SO₄和S的物质的量之比为3：2．完成下列化学方程式：
①28KMnO₄+5K₂S+24KOH═28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12H₂O．
②若生成6.4g单质硫，反应过程中转移电子的物质的量为2.8mol．

4．设N_A代表阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）

	A．	标准状况下，18gH₂¹⁸O所含质子数为10N_A
	B．	1 mol乙醇中含有极性键的数目为8N_A
	C．	1mol的-NH₂与1molNH₄⁺所含电子数均为10N_A
	D．	1 mol Na₂O和Na₂O₂混合物中含有的阴、阳离子总数是3N_A

11．2015年底联合国气候变化大会在巴黎召开，签署了《巴黎协定》．该协定要求各国采取更有效的“节能减排”措施控制温室效应．下列做法不利于“节能减排”的是（　　）

	A．	减少使用化石燃料
	B．	大力发展火力发电
	C．	改变能源结构，开发使用清洁能源
	D．	将煤气化或液化，以提高其综合利用率

1．N_A代表阿伏加德罗常数．下列有关叙述正确的是（Fe-56 O-16）（　　）

	A．	标准状况下，2.24LH₂O含有的分子数等于0.1N_A
	B．	标准状况下，2.24L Cl₂通入足量NaOH溶液中，反应转移电子的数目为0.1N_A
	C．	25℃时，pH=13的1.0LBa（OH）₂溶液中含有的OH^-数目为0.2N_A
	D．	18g重水（D₂ O）所含的电子数为10N_A

8．下列说法正确的是（　　）

	A．	油脂水解可得到氨基酸
	B．	蛋白质水解可以得到高级脂肪酸
	C．	维生素是一类高分子化合物
	D．	淀粉和纤维素的组成的化学式可表示为（C₆H₁₀O₅）n，水解最终产物都是葡萄糖

5．足量的铝粉投入20mLNaOH溶液中，充分反应后放出标准状况下H₂6.72L，则NaOH溶液的物质的量浓度为（　　）

1．我国三峡工程所提供的清洁、价廉、可再生的水电，相当于每年燃烧500万吨原煤的火力发电厂生产的电能，因此三峡工程有助于控制（　　）

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