Question

【題目】X、Y、Z、W、R、M為元素周期表中前四周期的元素，其原子序數(shù)依次增大。X與W、Z與R是分別同族元素；X原子的第一電離能小于同周期前一族元素的原子；Z元素基態(tài)原子的核外有3個未成對電子；M元素的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，其單質(zhì)及合金是一種優(yōu)良的航天、航空材料，M的基態(tài)原子核外有2個未成對電子。請回答下列問題：

⑴NaZ3可應(yīng)用于汽車安全氣囊，當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，氣囊中的NaZ3迅速分解產(chǎn)生大量Z 的單質(zhì)氣體，從而使安全氣囊瞬間充氣彈出，減輕了乘員受到的傷害。基態(tài)Z原子價電子的電子排布圖為_____________。與Z3－互為等電子體的分子的化學(xué)式為______________(寫一個即可)，Z3－的空間構(gòu)型是__________。

⑵W元素可形成[WF6]3－、[WCl4]－配離子，而X只能形成[XF4]－配離子，由此可知決定配合物中配位數(shù)多少的因素之一是________________；

⑶已知Y的最高價含氧酸根離子與Na+、K+、NH4+形成的酸式鹽溶解度都小于其正鹽的溶解度，原因是HCO3－之間以________(填作用力)作用形成長鏈，減小了HCO3－與水分子之間的作用導(dǎo)致溶解度降低；

⑷R元素通常有白、紅、黑三種顏色的單質(zhì)，其中最穩(wěn)定的同素異形體G在通常狀態(tài)下是一種黑色有金屬光澤的晶體，G在儲能、電子和光伏發(fā)電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，是一種比石墨烯更優(yōu)秀的新型材料。晶體G具有與石墨類似的層狀結(jié)構(gòu)，如圖一所示。下列有關(guān)G的說法正確的是_______________；

A．G中R原子雜化方式為sp3雜化

B．G中層與層之間的作用力是配位健

C．與石墨類似，G的每一層中R原子都在同一平面上

D．R元素三種常見的單質(zhì)中，G的熔沸點最高

⑸M與O形成的離子晶體在自然界中存在三種形態(tài)，其中金紅石型是三種形態(tài)中最穩(wěn)定的一種，其晶胞如圖二所示，則M、O配位數(shù)之比為________；影響離子晶體結(jié)構(gòu)類型的因素有_____________、____________、鍵性因素。

Answer 1

【答案】 CO2(或N2O) 直線形 中心原子(或離子)及配位原子半徑的大小 氫鍵 A、D 2:1 幾何因素 電荷因素

【解析】X與W、Z與R是分別同族元素；X原子的第一電離能小于同周期前一族元素的原子，說明X原子的同周期前一族元素的原子s軌道為全充滿結(jié)構(gòu)，則X為B，W為Al；Z元素基態(tài)原子的核外有3個未成對電子，說明p軌道上有3個電子，則Z為N元素，R為P元素，同時可知Y為C元素；M元素的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，其單質(zhì)及合金是一種優(yōu)良的航天、航空材料，M的基態(tài)原子核外有2個未成對電子，可推知M為Ti元素；

⑴N原子核外有5個電子，基態(tài)N原子價電子的電子排布圖為；N3-的原子數(shù)為3，價電子總數(shù)為16， 則與N3－互為等電子體的分子可以是CO2(或N2O)，等電子體結(jié)構(gòu)相似，CO2是直線型，則N3－的空間構(gòu)型是直線型；

⑵配合物中配位數(shù)的多少與中心原子(或離子)及配位原子半徑的大小，B3+離子半徑明顯小于Al3+，則Al元素可形成[AlF6]3－、[AlCl4]－配離子，而B只能形成[BF4]－配離子；

⑶HCO3－之間以氫鍵作用形成長鏈，減小了HCO3－與水分子之間的作用，導(dǎo)致NaHCO3、KHCO3、NH4HCO3的溶解度明顯小于對應(yīng)的正鹽Na2CO3、K2CO3及(NH4)2CO3的溶解度；

⑷A．則結(jié)構(gòu)可知G中磷原子雜化方式為sp3雜化，故A正確；B．G中層與層之間的作用力是分子間作用力，故B錯誤；C．與石墨中碳原子為sp2雜化，每層原子均在同一平面內(nèi)，但G中磷原子雜化方式為sp3雜化，每一層的各原子不可能在同一平面內(nèi)，故c錯誤；D．G為原子晶體，而其它二種單質(zhì)為分子晶體，則G的熔沸點最高，故D正確；答案為AD。

⑸觀察晶胞結(jié)構(gòu)，可知每個鈦周圍距離最近的氧原子有6個，即鈦的配位數(shù)為6，而每個 氧原子周圍最靠近的鈦原子為3個，即氧化的配位數(shù)是3，則Ti、O配位數(shù)之比為6:3=2:1；晶胞的幾何構(gòu)型、微粒所帶的電荷數(shù)及鍵性均是影響離子晶體結(jié)構(gòu)類型的因素。