Question

已知：X、Y、Z、W是四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大．其中X、Y、Z同周期，X與W同主族；X與Z形成的常見化合物之一常被用于高爐煉鐵，且X、Z原子的L層都有2個未成對電子；Q⁺離子M層3d軌道電子為全充滿狀態(tài)．請回答下列問題：
（1）X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序為

 

，原子半徑由小到大的順序為

 

（填元素符號）．
（2）化合物X₂H₄Z₂是生活中常用調(diào)味品之一，其每個分子中含有

 

個α鍵，

 

個π鍵．
（3）X、W分別與Z形成的化學鍵的極性關(guān)系為X-Z

 

W-Z（填“＜”、“＞”或“=”）．
（4）化合物XZ₂的熔點遠低于WZ₂，其理由是

 

，其中XZ₂分子中X原子軌道的雜化類型為

 

．
（5）寫出基態(tài)Q原子的電子排布式：

 

，Q元素與氫元素可形成一種紅色化合物，其晶體結(jié)構(gòu)單元如右圖所示．則該化合物的化學式為

 

，寫出此化合物在氯氣中燃燒的化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：

分析：X與Z形成的常見化合物之一常被用于高爐煉鐵，則X是碳、Z是氧，Q⁺離子X、Y、Z是四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，所以Y是氮元素，X與W同主族，則W是硅，M層3d軌道電子全充滿，E的原子序數(shù)是29，為Cu元素，結(jié)合元素周期律及原子結(jié)構(gòu)分析解答．

解答： 解：X與Z形成的常見化合物之一常被用于高爐煉鐵，則X是碳、Z是氧，Q⁺離子X、Y、Z是四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，所以Y是氮元素，X與W同主族，則W是硅，M層3d軌道電子全充滿，E的原子序數(shù)是29，為Cu元素，
（1）第一電離能同周期從左到右增加，其中第ⅡA、ⅤA異常，所以X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N，同周期原子半徑從左到右減小，所以半徑由小到大的順序為O＜N＜C，故答案為：C＜O＜N；O＜N＜C；
（2）化合物C₂H₄O₂的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃COOH，除了一個碳氧雙鍵外，其它都是單鍵，所以一共有7個σ鍵和1個π鍵，故答案為：7；1；
（3）碳的非金屬性強于硅，所碳氧鍵的極性強于硅氧鍵，故答案為：＞；
（4）二氧化碳是分子晶體而二氧化硅是原子晶體，分子間作用力比共價鍵弱得多，二氧化碳是直線型分子，分子中的碳是sp雜化，故答案為：二氧化碳是分子晶體而二氧化硅是原子晶體，分子間作用力比共價鍵弱得多；sp雜化；
（5）Q是29號元素銅，其原子核外有29個電子，根據(jù)構(gòu)造原理知，其基態(tài)原子核外電子排布式為：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，H元素與Cu元素可形成一種紅色化合物，由晶體結(jié)構(gòu)單元可知，4個H原子位于內(nèi)部，6個H原子位于棱上，晶胞中H原子數(shù)目=4+6×

1

3

=6，3個Cu原子為內(nèi)部，2個位于面心、12個位于頂點，故晶胞中Cu原子數(shù)目=3+2×

1

2

+12×

1

6

=6，故該化合物的化學式為CuH，該化合物可在氯氣中燃燒，生成一種棕黃色固體和一種氣體，應(yīng)生成CuCl₂、HCl，反應(yīng)方程式為：2CuH+3Cl₂

點燃  .

2CuCl₂+2HCl，
故答案為：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；CuH；2CuH+3Cl₂

點燃  .

2CuCl₂+2HCl．

點評：本題主要考查了碳族元素的有關(guān)知識，難度不大，解題時注意要熟練運用常見的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識．