Question

【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]X、Y、Z、W是前四周期中常見的四種元素。X的基態(tài)原子核外電子共占據(jù)5個(gè)原子軌道,其中能量最高的能級(jí)上的電子有3種運(yùn)動(dòng)狀態(tài);Y能形成最強(qiáng)的無機(jī)含氧酸,Z的單質(zhì)是前36號(hào)元素中最活潑的金屬單質(zhì),W的一種核素的質(zhì)量數(shù)是56,中子數(shù)是30。

（1）W的穩(wěn)定價(jià)態(tài)離子的核外電子排布式為_________,Y、Z、W電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開__________(填元素符號(hào))。

（2）X與同周期相鄰的另外兩種元素相比其第一電離能最大,原因是_____________________X和與X同族的另外兩種前四周期元素的簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)由低到高的順序?yàn)開______________,試解釋其原因__________________

（3）XY3的中心原子軌道雜化類型為_________

（4）已知WY3的沸點(diǎn)為319 ℃,熔點(diǎn)為306 ℃,則WY3的晶體類型為____________Z的重要化合物Z2O2中存在的化學(xué)鍵類型有_______________

A．離子鍵 B．極性共價(jià)鍵 C．非極性共價(jià)鍵 D．π 鍵

（5）若Z的晶胞為,Z離子的半徑為d cm,則Z單質(zhì)的密度為_______。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 Cl>Fe>K

（2）碳元素的非金屬性比氮的弱,第一電離能最小,氮元素因其2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài),故其第一電離能比氧元素的大 PH3<AsH3<NH3 NH3能形成分子間氫鍵導(dǎo)致沸點(diǎn)升高,PH3、AsH3均不能形成分子間氫鍵,又PH3的相對(duì)分子質(zhì)量較AsH3小,其分子間作用力較小,沸點(diǎn)較低(其他合理說法也對(duì))

（3）sp3（1分）（4）分子晶體（1分）ac（1分）（5）g·cm-3

【解析】

試題分析：X、Y、Z、W是前四周期中常見的四種元素。X的基態(tài)原子核外電子共占據(jù)5個(gè)原子軌道，其中能量最高的能級(jí)上的電子有3種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則X的電子排布式為1s22s22p3，即X是N；Y能形成最強(qiáng)的無機(jī)含氧酸，所以Y是Cl；Z的單質(zhì)是前36號(hào)元素中最活潑的金屬單質(zhì)，則Z是K；W的一種核素的質(zhì)量數(shù)是56，中子數(shù)是30，則質(zhì)子數(shù)＝56－30＝26，即為Fe。

（1）鐵的穩(wěn)定價(jià)態(tài)離子是鐵離子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，則Y、Z、W電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镃l>Fe>K。

（2）碳元素的非金屬性比氮的弱，第一電離能最小，氮元素因其2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，故其第一電離能比氧元素的大；由于NH3能形成分子間氫鍵導(dǎo)致沸點(diǎn)升高，PH3、AsH3均不能形成分子間氫鍵，又PH3的相對(duì)分子質(zhì)量較AsH3小，其分子間作用力較小，沸點(diǎn)較低，因此簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)由低到高的順序?yàn)?/span>PH3<AsH3<NH3。

（3）NCl3的中心原子N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝，所以軌道雜化類型為sp3。

（4）已知FeCl3的沸點(diǎn)為319 ℃，熔點(diǎn)為306 ℃，這說明氯化鐵的晶體類型為分子晶體；K的重要化合物K2O2中存在的化學(xué)鍵類型有離子鍵和非極性鍵，答案選ac。

（5）根據(jù)鉀的晶胞可知晶胞中含有8×1/8+1＝2個(gè)鉀原子，鉀離子的半徑為dcm，則晶胞的邊長(zhǎng)是，所以Z單質(zhì)的密度為＝g·cm-3。