Question

A、B、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大．A元素可形成自然界硬度最大的单质；B与A同周期，核外有三个未成对电子；X原子的第一电离能至第四电离能分别是：I1=578kJ/mol，I₂=1817kJ/mol，I₃=2745kJ/mol，I₄=11575kJ/mol；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质；Z的一种同位素的质量数为63，中子数为34．请回答下列问题．
（1）AY₂是一种常用的溶剂，是

 

（填极性分子或非极性分子），分子中存在

 

个σ键．
（2）X与NaOH溶液反应的离子方程式为

 

．超高导热绝缘耐高温纳米XB在绝缘材料中应用广泛，晶体与金刚石类似，属于

 

晶体．B的最简单氢化物容易液化，理由是

 

．
（3）X、氧、B元素的电负性由大到小顺序为

 

（用元素符号作答）．
（4）Z的基态原子核外电子排布式为

 

．元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸：Z十HCl十O₂=ZCI十HO₂，HO₂（超氧酸）不仅是一种弱酸而且也是一种自由基，具有极高的活性．下列说法或表示不正确的是

 

（填序号）．
①氧化剂是O₂②HO₂在碱中不能稳定存在③氧化产物是HO₂，④1molZ参加反应有1mol电子发生转移
（5）已知Z的晶胞结构如图所示，又知Z的密度为9.00g/cm³，则晶胞边长为

 

；ZYO₄常作电镀液，其中YO₄^2-的空间构型是

 

．Y原子的杂化轨道类型是

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,元素电离能、电负性的含义及应用,晶胞的计算

专题：

分析：A元素可形成自然界硬度最大的单质，该单质为金刚石，则A为C元素；B与A同周期，核外有三个未成对电子，则B为N元素；根据X原子的第一电离能至第四电离可知，X原子的第四电离能剧增，则X表现+3价，所以X为Al元素；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质，则Y为S元素；Z的一种同位素的质量数为63、中子数为34，则质子数=63-34=29，故Z为Cu元素，据此进行解答．

解答： 解：A元素可形成自然界硬度最大的单质，该单质为金刚石，则A为C元素；B与A同周期，核外有三个未成对电子，则B为N元素；根据X原子的第一电离能至第四电离可知，X原子的第四电离能剧增，则X表现+3价，所以X为Al元素；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质，则Y为S元素；Z的一种同位素的质量数为63、中子数为34，则质子数=63-34=29，故Z为Cu元素，
（1）AY₂化学式是CS₂，其结构式为S=C=S，为直线型结构，属于非极性分子，其分子中每个双键中含有1个σ键，所以CS₂分子存在2个σ键，
故答案为：非极性分子；2；
（2）X是Al元素，铝与NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑（或2Al+2OH^-+6H₂O=2Al（OH）₄+3H₂）；
XB是CN，晶体与金刚石类似，属于原子晶体；
B的最简单氢化物是NH₃，N原子电负性大，分子间形成氢键，所以容易液化，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑（或2Al+2OH^-+6H₂O=2Al（OH）₄+3H₂）；原子；分子间形成氢键；
（3）非金属性越强，电负性越强，Al、O、N元素的电负性与非金属性一致，则三种元素电负性大到小顺序为：O＞N＞Al，故答案为：O＞N＞Al；
（4）Z为29号Cu元素，根据构造原理，其基态原子核外电子排布式为：[Ar]3d¹⁰4s¹或1s²2s² 3S²3p⁶3d¹⁰4s¹；?
①O₂中氧元素的化合价是0价，HO₂中氧元素的化合价是-0.5价，化合价降低作氧化剂，故①正确；?
②HO₂为超氧酸，应具有酸性，可与碱反应，故HO₂在碱中不能稳定存在，故②正确；
③还原产物是HO₂，故③错误；
④1molCu参加反应生成+1价铜离子，有1mol电子发生转移，故④正确，
根据以上分析可知，不正确的为③，
故答案为：[Ar]3d¹⁰4s¹或1s²2s² 3S²3p⁶3d¹⁰4s¹；③；
（5）Z为Cu元素，铜原子位于顶点和面心，每个晶胞中含有铜原子的数目为：8×

1

8

+6×

1

4

=4，晶胞中含有4个铜原子，则晶胞的质量为：

64×4

NA

g，设该晶胞的边长为xcm，则该晶胞体积为：x³cm³，其密度为：ρ=

64×4 NA g

x3cm3

=9.00g/cm³，整理可得x=

3	4.72×10-23

；
SO₄^2-离子的中心原子S的价层电子对为：

6+2

2

=4，孤电子对数为：

6+2-2×4

2

=0，故其空间结构为正四面体，S原子杂化方式为：sp³，
故答案为

3	4.72×10-23

；正四面体；sp³．

点评：本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用、晶胞的计算，题目难度较大，根据题干信息正确推断各元素名称为解答关键，（5）中涉及关晶胞的计算，为难点、易错点，需要积累解答方法与技巧．