已知X,Y,Z,Q为短周期非金属元素,R是长周期元素,X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子;Z元素在地壳中含量最多;Q是电负性最大的元素;R+离子只有三个电子层且完全充满电子。
回答下列问题:(答题时,X、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示)
(1)X元素为???????? ,X、Y、Z中第一电离能最大的是???????? 。
(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???????? 。
(3)X与Y元素可以形成一种超硬新材料,其晶体部分结构如图所示,有关该晶体的说法正确的是???? (填正确答案编号)。
A.该晶体属于分子晶体
B.此晶体的硬度比金刚石还大
C.晶体的化学式是X3Y4
D.晶体熔化时破坏共价键
(4)有一种AB型分子与Y单质分子互为等电子体,它是一种常用的还原剂,其化学式为????????????? 。
(5)R的基态原子的电子排布式为????????? ,R与Z形成的某离子晶体的晶胞结构如图,则该晶体的化学式为????????? ,该晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积是????????? cm3。
(1)C(1分)? N(1分)
(2)sp2(2分)
(3)bcd(3分)
(4)CO(2分)
(5)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(2分)? Cu2O(2分)? (2分)
【解析】
试题分析:(1)X、Y、Z、Q为短周期非金属元素,R是长周期元素,X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍,且为非金属,则X为C元素;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子,则Y为N元素;Z元素在地壳中含量最多,则Z为O元素;Q是电负性最大的元素,则Q为F元素;R+离子只有三个电子层且完全充满电子,则R为Cu元素.由分析可知:X为C元素;Y为N元素;Z为O元素;Q为F元素;R为Cu元素.
(2)杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数,该分子中N原子的杂化轨道数=2+1=3,所以N原子杂化方式是sp2杂化,故答案为:sp2杂化;
(3)A、X与Y元素可以形成一种超硬新材料,由晶体部分结构可知,该晶体为原子晶体,故A错误;
B、C-N键键长比C-C键长短,C-N键键能大,所以晶体的硬度比金刚石还大,故B正确;
C、结构中每个X原子周围有4个Y原子,每个Y原子周围有3个X原子,所以该晶体化学式为X3Y4,即为C3N4,故C正确;
D、该晶体为原子晶体,晶体熔化时共价键被破坏,没有克服范德华力和氢键,故D正确.
故答案为:BCD。
(4)根据定义,原子数相同,电子总数相同的分子,互称为等电子体,所以与N2分子互为等电子体为CO。
(5)R为Cu元素,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;R与Z形成的某离子晶体的晶胞中铜原子的个数为体心4×1=4,氧原子个数为顶点8×+体心1×1=2,所以该晶体的化学式为Cu2O;该晶体的密度为a g·cm-3,ρ=;则晶胞的体积是a=;V=。
考点:考查物质结构的综合知识。
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科目:高中化学 来源:2011-2012学年天津市五区县高三上学期期末考试化学试卷 题型:填空题
(13分)已知X、Y、Z、W为四种短周期元素,其原子序数依次增大,且由这些元素所组成的单质在常温下均呈气态。X、Y、W处于不同周期,且在一定条件下其单质能发生反应:甲、乙可化合生成离子化合物丙。试回答下列问题:
(1)W元素在周期表中的位置是 周期、 族;Y2的电子式是 。
(2)X、Y、Z原子半径由大到小顺序为 (写元素符号);丙的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因 。
(3)X、Z可组成四原子化合物丁,其化学式为 ,此分子中含有的共价键类型为 。
(4)X、Y组成的液态化合物Y2X416g与足量的丁反应生成Y2和液态水,放出QkJ(Q>0)的热量,请写出该反应的热化学方程式 ;Y2X4还可以和Z2构成清洁高效的燃料电池,若电解质溶液为NaOH溶液,则负极的电极反应式为 。
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