Question

【題目】選做[化學—選修3:物質結構與性質] (15分）X、Y、Z、W、R、Q為前30號元素，且原子序數(shù)依次增大。X是所有元素中原子半徑最小的，Y有三個能級，且每個能級上的電子數(shù)相等，Z原子單電子數(shù)在同周期元素中最多，W與Z同周期，第一電離能比Z的低，R與Y同一主族，Q的最外層只有一個電子，其他電子層電子均處于飽和狀態(tài)。請回答下列問題：

（1）R核外電子排布式為__________________。

（2）X、Y、Z、W形成的有機物YW(ZX2）2中Y、Z的雜化軌道類型分別為__________，ZW3-離子的立體構型是__________。

（3）Y、R的最高價氧化物的沸點較高的是_____________（填化學式），原因是_________________。

（4）將Q單質的粉末加入到ZX3的濃溶液中，并通入W2，充分反應后溶液呈深藍色，該反應的離子方程式為______________________________________。

（5）W和Na的一種離子化合物的晶胞結構如圖，該離子化合物為____________（填化學式）。Na+的配位數(shù)為_____________，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ρg·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則兩個最近的W離子間距離為 nm(用含ρ、NA的計算式表示）。

Answer 1

【答案】（15分）

（1）1s22s22p63s23p2（1分）

（2）sp2sp3（2分）平面三角形（2分）

（3）SiO2（1分） SiO2為原子晶體，CO2為分子晶體（2分）

（4）2Cu + 8NH3 + O2 + 2H2O＝2[Cu(NH3）4]2+ + 4OH-（2分）

（5）Na2O（1分） 4（1分） 立方體（1分） （2分）

【解析】

試題X為所有元素中半徑最小的，所以為氫元素；Y有3個能級，且每個能級上的電子數(shù)相等，所以為1s22s22p2，為碳元素，R與Y同主族，所以R為硅；Q最外層只有1個電子，且其他電子層都處于飽和狀態(tài)，說明為銅；Z的單電子在同周期元素中最多，所以為氮元素； W與Z在同周期，且W的原子序數(shù)比Z的大，所以為氧。（1）硅是14號元素，核外電子排布為：1s22s22p63s23p2。（2）有機物為尿素，碳原子形成3個共價鍵，所以采用sp2雜化，氮原子形成3個共價鍵，還有一個孤對電子，所以采用sp3雜化，硝酸根離子的價電子=（5+1+0×3）/2=3，所以形成平面三角形。（3）二氧化碳為分子晶體，二氧化硅為原子晶體，所以二氧化硅的晶體沸點高。（4）銅和氨氣在氧氣存在下反應，方程式為：2Cu + 8NH3 + O2 + 2H2O＝2[Cu(NH3）4]2+ + 4OH-；（5）晶胞中有8個鈉離子，有8×1/8+6×1/2=4個氧離子，所以化學式為：Na2O；從晶胞看鈉離子周圍最近的氧離子有4個。距離氧離子最近的鈉離子有8個，構成立方體；假設現(xiàn)在晶胞的邊長為a厘米，則a3ρNA=62×4=248，所以邊長為厘米，氧離子最近的距離為面上對角線的一半，所以為納米。