题目内容

1．E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素E、G、M是位于P区的同一周期的元素，M的价层电子排布为nsnnp2n，E与M原子核外的未成对电子数相等；QM2与QM2-为等电子体；T为过渡元素，其原子核外没有未成对电子．请回答下列问题：
（1）与T同区、同周期元素原子的价电子排布式是3d104s1
（2）E、G、M均可与氢元素形成氢化物它们的最简单氢化物在固态时都形成分子晶体，其中品胞结构与干冰不一样的是NH3、H2O（填分子式）．
（3）E、G、M的最简氢氢化物中，键角由大到小的顺序为CH4＞NH3＞H2O（用分子式表示），其中G的最简单氢化物的VSEPR根型名称为正四面体，M的最简单氢化物的分子立体构型名称为V形
（4）EM、G2互为等电子体，EM的结构式为（若有配位键，请用“→”表示），E、M电负性相差1.0，由此可以判断EM应该为极性较强的分子，但实际上EM分子的极性极弱，请解释其原因从电负性分析，CO中的共用电子对偏向氧原子，但分子中形成配位键的电子对是由氧原子单方面提供的，抵消了共用电子对偏向O而产生的极性； 
（5）TQ在荧光体、光导体材料、涂料、顔料等行业中应用广泛．立方TQ晶体结构如图所示，该品体的密度为p g•cm-3．若TQ的摩尔质f量为M g•mol-1阿伏加德罗常数为NA mol-1，则a、b之间的距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}×\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm．

分析 E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素，E、G、M是位于P区的同一周期的元素，M的价层电子排布为nsnnp2n，s能级最多排列2个电子，则n=2，所以M价层电子排布式为2s22p4，为O元素；E与M原子核外的未成对电子数相等，则E是C元素，G为N元素；QO2与NO2-为等电子体，则Q为S元素；T为过渡元素，其原子核外没有未成对电子，则T为Zn元素；
（1）与T同区、同周期元素为Cu元素，其原子核外有29个电子，3d、4s能级电子为其价电子，根据构造原理书写该原子价电子排布式；
（2）C、N、O均可与氢元素形成氢化物，它们的最简单氢化物在固态时都形成分子晶体，干冰和甲烷晶胞都是面心立方晶胞结构；
（3）C、N、O的最简单氢化物中，其氢化物空间构型分别是正四面体、三角锥形、V形，其键角依次减小；其中N的最简单氢化物的VSEPR模型名称为正四面体，O的最简单氢化物的分子立体构型名称为V形；
（4）CO、NO+、N2互为等电子体，等电子体结构相似；
C、O电负性相差1.0，由此可以判断CO应该为极性较强的分子，但实际上CO分子的极性极弱，根据电子对的偏向分析解答；
（5）ZnS晶体结构如图所示，该晶胞中黑色球个数是4、白色球个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞质量为$\frac{4M}{{N}_{A}}$g，根据V=$\frac{m}{ρ}$计算晶胞体积，再计算晶胞棱长，ab之间距离为该晶胞体对角线长的$\frac{1}{4}$．

解答 解：E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素，E、G、M是位于P区的同一周期的元素，M的价层电子排布为nsnnp2n，s能级最多排列2个电子，则n=2，所以M价层电子排布式为2s22p4，为O元素；E与M原子核外的未成对电子数相等，则E是C元素，G为N元素；QO2与NO2-为等电子体，则Q为S元素；T为过渡元素，其原子核外没有未成对电子，则T为Zn元素；
（1）与T同区、同周期元素为Cu元素，其原子核外有29个电子，3d、4s能级电子为其价电子，根据构造原理书写该原子价电子排布式为3d104s1，故答案为：3d104s1；
（2）C、N、O均可与氢元素形成氢化物，它们的最简单氢化物在固态时都形成分子晶体，干冰和甲烷晶胞都是面心立方晶胞结构，氨气、水分子之间存在氢键，则与干冰晶胞结构不同的是NH3、H2O，故答案为：NH3、H2O；
（3）C、N、O的最简单氢化物中，其氢化物空间构型分别是正四面体、三角锥形、V形，其键角依次减小，即键角大小顺序是CH4＞NH3＞H2O；其中N的最简单氢化物中N原子价层电子对个数是4，则氨气分子的VSEPR模型名称为正四面体，O的最简单氢化物是水，水分子中O原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，所以水分子立体构型名称为V形，
故答案为：CH4＞NH3＞H2O；正四面体；V形；
（4）CO、NO+、N2互为等电子体，等电子体结构相似，则CO分子结构式为，
C、O电负性相差1.0，由此可以判断CO应该为极性较强的分子，但实际上CO分子的极性极弱，从电负性分析，CO中的共用电子对偏向氧原子，但分子中形成配位键的电子对是由氧原子单方面提供的，抵消了共用电子对偏向O而产生的极性，
故答案为：；从电负性分析，CO中的共用电子对偏向氧原子，但分子中形成配位键的电子对是由氧原子单方面提供的，抵消了共用电子对偏向O而产生的极性；
（5）ZnS晶体结构如图所示，该晶胞中黑色球个数是4、白色球个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞质量为$\frac{4M}{{N}_{A}}$g，则晶胞V=$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{ρ}$cm3=$\frac{4M}{ρ{N}_{A}}$cm3，则晶胞棱长=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm，
ab之间距离为该晶胞体对角线长的$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$×=$\frac{\sqrt{3}}{4}×\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm，
故答案为：$\frac{\sqrt{3}}{4}×\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、分子空间构型判断、原子核外电子排布等知识点，难点是晶胞计算中ab距离与晶胞体对角线长关系，需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力，题目难度中等．

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