Question

[化學一選修3：物質結構與性質]（15分）
（1）原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是元素周期表原子半徑最小的元素，Y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的2倍，Z原子基態時2p原子軌道上有3個未   成對的電子，w的原子序數為29。回答下列問題：
①Y₂X₂分子中Y原子軌道的雜化類型為_________，1molY₂X₂含有鍵的數目為____    __________________.
②化合物ZX₃的沸點比化臺物YX₄的高，其主要原因是_____________。
③元素Y的一種氧化物與元素z的一種氧化物互為等電子體，元素z的這種氧化物的分子式是_____________。
（2）鐵元素能形成多種配合物，如：Fe(CO)x
①基態Fe^3＋的M層電子排布式為___________________________。
②配合物Fe(CO)x的中心原子價電子數與配體提供電子數之和為18．則x=_________。常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據此可判斷Fe(CO)x晶體屬于
（填晶體類型）：
（3）O和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結構如圖，距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點構成的幾何體為_________。已知該晶胞的密度為 g/cm，阿伏加德羅常數為，求晶胞邊長a=________cm。（用含的計算式表示）

（4）下列有關的說法正確的是_____________。

A．第一電離能大小：S>P>Si

B．電負性順序：C<N<O<F

C．因為晶格能Ca0比KCl高，所以KCl比CaO熔點低

D．SO2與CO2的化學性質類似，分子結構也都呈直線型，相同條件下SO2的溶解度更大

E.分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子晶體的熔沸點越高

Answer 1

（1）①sp雜化（2分） 3 N_A或3×6.02×10²³個     （2分）  
②NH₃分子間存在氫鍵（2分）  ③N₂O（2分）
（2）①3s²3p⁶3d⁵       （1分）          ② 5（1分）  分子晶體  （1分）       
（3）立方體（1分）           （1分）    
（4）BC （2分）（漏選得1分，多選、錯選不得分）

試題分析：（1）X是元素周期表原子半徑最小的元素，則X是H元素；Y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的2倍，則Y是C元素；Z原子基態時2p原子軌道上有3個未成對的電子，則Z是N元素；W是Cu元素。①C₂H₂分子中C原子周圍有2個σ鍵，所以C原子是sp雜化；1molC₂H₂含有鍵的數目為3 N_A或3×6.02×10²³個；
②氨氣分子間存在氫鍵，使分子間作用力增大，沸點升高；
③C的氧化物有CO和CO₂，CO與N₂是等電子體，CO₂與N₂O是等電子體；
（2）①基態Fe^3＋的M層有13個電子，電子排布式為3s²3p⁶3d⁵ ；
②配合物Fe（CO）_x的中心原子是鐵原子，其價電子數是8，每個配體提供的電子數是2，8+2x=18，x=5，分子晶體的熔沸點較低，根據題給信息知，該物質的熔沸點較低，所以為分子晶體；
（3）O和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物為Na₂O，該晶胞結構中黑球有8×1/8+6×1/6=4，白球在內部，共有8個，所以黑球為O^2-，以晶胞中上面心O^2-離子為研究對象，距一個O^2-周圍最近的Na⁺離子有8個，位于晶胞中上層4個Na⁺及上面晶胞中的下層4個Na⁺，8個Na⁺離子構成的幾何體中每個都是正方形，形成立方體結構；該晶胞質量是4×62/N_Ag，晶胞密度ρ=4×62/N_A/a³，所以a=
（4）A、P的最外層3p軌道是半充滿狀態，是穩定狀態，所以第一電離能最大，錯誤；B、根據元素周期律判斷電負性順序：C<N<O<F，正確；C、晶格能越大，形成的離子晶體越穩定，晶體的熔點越高，正確；D、二氧化硫分子中硫原子的價層電子對是3且含有一對孤電子對，所以二氧化硫是V形結構，為極性分子，二氧化碳是非極性分子，根據相似相容原理，二氧化硫的溶解度大，錯誤；E、分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子越穩定，而分子晶體的熔點與分子間作用力有關，錯誤，答案選BC。