Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]

X、Y、Z、Q、R、T是前四周期原子序數依次增大的六種元素，其中X元素形成的氣體單質密度最小，Y元素氫化物的水溶液呈堿性，Z、R元素最外層電子數相同且Z的原子序數為R的一半，Q的原子半徑在第三周期中最大，T是目前應用最廣泛的金屬。回答下列問題：

（1）T在周期表中的位置是 ，其M層上的電子排布式為 。

（2）Y、Z、R的第一電離能由大到小的順序為 （用元素符號表示）。

（3）根據等電子體原理，Y2Z分子的結構式為 。

（4）YZ能被TRZ4溶液吸收生成配合物[T(YZ)(X2Z)5]RZ4，該配合物中含有的化學鍵類型有 ，RZ42-離子中R原子的雜化方式為 。

（5）由Q與Z、R可形成多種化合物，寫出Q2Z2的電子式： ，Q2Z熔點比Q2R高，其原因是 。

（6）QX晶體的結構與NaCl相同，則X－的配位數為 ，若Q+與最鄰近X－的核間距離為a pm，阿伏加德羅常數為NA，則QX晶體的密度為 g/cm3。

Answer 1

【答案】

（1）第四周期第Ⅷ族（1分） 3s23p63d6（1分）

（2）N＞O＞S（2分）

（3）N=N=O（2分）

（4）離子鍵、共價鍵、配位鍵（2分） sp3(雜化) （1分）

（5）（1分）

Na2O中O2-半徑比Na2S中S2-半徑小，所以Na2O晶格能更大，則熔點更高（2分）

（6）6（1分） ×1030（2分）

【解析】

試題分析：前四周期的元素中X元素形成的氣體單質密度最小，說明X為氫元素；Y元素氫化物的水溶液呈堿性，說明Y為氮元素；X、Y、Z、Q、R、T的原子序數依次增大，且Z、R元素最外層電子數相同且Z的原子序數為R的一半，說明Z為氧元素、R為硫元素；Q的原子半徑在第三周期中最大，說明Q為鈉元素；T是目前應用最廣泛的金屬，說明T為鐵元素。

（1）鐵在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，其M層上的電子排布式為3s23p63d6。

（2）N、O、S的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞S。

（3）N2O分子與CO2互為等電子體，根據等電子體原理，N2O也為直線型，其結構式為N=N=O。

（4）NO、H2O分子內有共價鍵，Fe2+與NO、H2O有配位鍵，[Fe(NO)(H2O)5]2+與SO42-有離子鍵，所以配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4中含有的化學鍵類型有離子鍵、共價鍵、配位鍵；SO42-中S原子的雜化方式為sp3(雜化) 。

（5）Na2O2的電子式為；Na2O中O2-半徑比Na2S中S2-半徑小，所以Na2O晶格能更大，則熔點更高。。

（6）NaH晶體的結構與NaCl相同，則H－的配位數為6；Na+與最鄰近H－的核間距離為a pm，則晶胞的邊長為2a×10-10 cm，晶胞中含有4個NaH，所以晶體的密度=晶胞質量÷晶胞體積=（×4）÷（2a×10-10 cm）3=×1030 g/cm3。