Question

8．原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七種元素，核電荷數(shù)均小于36．已知X的一種1：2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，且所有原子共平面；Z的L層上有2個(gè)未成對(duì)電子；Q原子s能級(jí)與p能級(jí)電子數(shù)相等；G為金屬元素；R單質(zhì)是制造各種計(jì)算機(jī)、微電子產(chǎn)品的核心材料；T處于周期表的ds區(qū)，且最外層只有一個(gè)電子．
（1）Y原子核外共有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，T原子的價(jià)層電子排列式3d¹⁰4s¹．
（2）由X、Y、Z形成的離子ZXY^-與XZ₂互為等電子體，則ZXY^-中X原子的雜化軌道類型為sp．
（3）Z 與R能形成化合物甲，1mol甲中含4mol共價(jià)鍵，甲與氫氟酸反應(yīng)，生成物的分子空間構(gòu)型分別為正四面體形、V形
（4）G、Q、R氟化物的熔點(diǎn)如下表，造成熔點(diǎn)差異的原因?yàn)镹aF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低，Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，電荷數(shù)高，晶格能MgF₂＞NaF，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高

氟化物	G的氟化物	Q的氟化物	R的氟化物
熔點(diǎn)/K	993	1539	183

（5）向T的硫酸鹽溶液中逐滴加入Y的氫化物的水溶液至過量，反應(yīng)的離子方程式為Cu²⁺+2 NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-
（6）T與Y形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，Y離子的配位數(shù)是6．．設(shè)晶胞棱長(zhǎng)為acm，密度為 bg•cm^-3，則阿伏伽德羅常數(shù)可表示為$\frac{206}{b{a}^{3}}$（用含a、b的式子表示）

Answer 1

分析 X的一種氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，說明分子里有雙鍵或參鍵，X的一種氫化物為1：2型且所有原子共平面，所以X應(yīng)為碳元素，它的1：2型氫化物為乙烯；Z的L層上有2個(gè)未成對(duì)電子，即核外電子排布為1s²2s²2p²或1s²2s²2p⁴，X、Y、Z原子序數(shù)依次增大，所以Z為氧元素，且Y為氮元素；Q原子s能級(jí)與p能級(jí)電子數(shù)相等，則Q的核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，由于Q的原子序數(shù)比Z大，所以Q的電子排布為1s²2s²2p⁶3s²，即Q為鎂元素；而G為金屬元素且原子序數(shù)介于氧和鎂元素之間，所以G為鈉元素；R單質(zhì)是制造各種計(jì)算機(jī)、微電子產(chǎn)品的核心材料，R為硅元素；T處于周期表的ds區(qū)，且最外層只有一個(gè)電子，則T為Cu，據(jù)此答題．

解答 解：X的一種氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，說明分子里有雙鍵或參鍵，X的一種氫化物為1：2型且所有原子共平面，所以X應(yīng)為碳元素，它的1：2型氫化物為乙烯；Z的L層上有2個(gè)未成對(duì)電子，即核外電子排布為1s²2s²2p²或1s²2s²2p⁴，X、Y、Z原子序數(shù)依次增大，所以Z為氧元素，且Y為氮元素；Q原子s能級(jí)與p能級(jí)電子數(shù)相等，則Q的核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，由于Q的原子序數(shù)比Z大，所以Q的電子排布為1s²2s²2p⁶3s²，即Q為鎂元素；而G為金屬元素且原子序數(shù)介于氧和鎂元素之間，所以G為鈉元素；R單質(zhì)是制造各種計(jì)算機(jī)、微電子產(chǎn)品的核心材料，R為硅元素；T處于周期表的ds區(qū)，且最外層只有一個(gè)電子，則T為Cu．
（1）Y為氮元素，核外電子排布式為1s²2s²2p³，所以7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，T為Cu元素，它的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，價(jià)電子排布為3d¹⁰4s¹，
故答案為：7；3d¹⁰4s¹；
（2）OCN^-與CO₂互為等電子體，所以它們結(jié)構(gòu)相似，在二氧化碳中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2，所以碳的雜化方式為sp雜化，則OCN^-中C原子也是sp雜化，
故答案為：sp雜化；
（3）化合物甲為二氧化硅，在二氧化硅晶體中，每個(gè)硅原子周圍有四個(gè)Si-O 鍵，所以1mol二氧化硅中含有4molSi-O 鍵，SiO₂與HF反應(yīng)的方程式為：SiO₂+4HF=SiF₄+2H₂O，其中SiF₄中硅原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+$\frac{4-1×4}{2}$=4，沒有孤電子對(duì)，所以SiF₄的空間構(gòu)型為正四面體，H₂O中氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+$\frac{6-1×2}{2}$=4，有2對(duì)孤電子對(duì)，所以H₂O的空間構(gòu)型為V形，
故答案為：4；正四面體形、V形；
（4）在NaF、MgF₂、SiF₄中NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低，Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，電荷數(shù)高，晶格能MgF₂＞NaF，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高，
故答案為：NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低，Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，電荷數(shù)高，晶格能MgF₂＞NaF，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高；
（5）向硫酸銅溶液中逐滴加入氨水至過量，開始生成氫氧化銅沉淀，后來沉淀溶解生成四氨合銅離子，其反應(yīng)的離子方程式為：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案為：Cu²⁺+2 NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
（6）與Y離子最近的T離子處于棱上且故Y離子對(duì)稱，故Y離子配位數(shù)為6；
晶胞中N原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子數(shù)目為12×$\frac{1}{4}$=3，則晶胞質(zhì)量為$\frac{14+64×3}{{N}_{A}}$g，晶胞體積為（a cm）³，則：（a cm）³×bg•cm^-3=$\frac{14+64×3}{{N}_{A}}$g，整理得N_A=$\frac{206}{b{a}^{3}}$，
故答案為：6；$\frac{206}{b{a}^{3}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子的排布及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、等電子體、分子構(gòu)型、晶體類型與性質(zhì)、配合物、晶胞計(jì)算等，注意理解均攤法有關(guān)晶胞計(jì)算，題目難度中等．