Question

【題目】【化學(xué)一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】X、Y、Z、W四種元素的部分信息如下表所示。

元素	X	Y	Z	W
相關(guān) 信息	短周期元素，最高化合價(jià)為 +7價(jià)	基態(tài)原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為L(zhǎng),最高 能級(jí)上只有兩個(gè)自旋方向相同的電子	核外電子共有15種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)	能與X形成兩種常見化合物WX2、WX3，酚遇WX3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)

回答下列問題：

(1) W的基態(tài)原子電子排布式為____, X、Y、Z三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>___(用具體的元素符號(hào)填寫)。

(2)化合物YX4、ZX3、ZX5 (氣態(tài)或液態(tài)時(shí))中，中心原子的軌道類型不是sp3雜化的是________(填化學(xué)式，下同），分子構(gòu)型是正四面體的是______, 屬于極性分子的是____。

(3)已知WX3的熔點(diǎn)：306℃，沸點(diǎn)：319℃，則WX3的晶體類型為____，Y與氫元素能形成YnH2n+2 (n為正整數(shù)）的一系列物質(zhì)，這一系列物質(zhì)沸點(diǎn)的變化規(guī)律以及影響的因素是______________。

(4)Z可形成多種含氧酸，如H3ZO4、HZO3、H3ZO3等，其中酸性最強(qiáng)的是______（填化學(xué)式）。

(5)W元素的單質(zhì)晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如下圖所示。在面心立方晶胞中W原子的配位數(shù)為___；若W的原子半徑為r cm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則其體心立方晶體的密度可表示為_____gcm-3。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d64s2 Cl> P> C PCl5 CCl4 PCl3 分子晶體 規(guī)律：隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高，影響因素是分子間作用力的大小 HPO3 12 21 /(4NAr3)

【解析】短周期只有Cl的最高正價(jià)為+7價(jià)，則X為Cl元素；Y基態(tài)原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為L,最高 能級(jí)上只有兩個(gè)自旋方向相同的電子，則其電子排布式為1s22s22p2，Y應(yīng)為碳元素；Z核外電子共有15種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)為P元素；W能與X形成兩種常見化合物WX2、WX3，酚遇WX3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)，可知W為Fe元素；

(1) Fe的核電荷數(shù)為26，其基態(tài)原子電子排布式為[Ar]3d64s2 ，Cl、C、P三種元素的非金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)?/span>Cl> P> C，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，故電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>Cl> P> C；

(2)化合物CCl4和PCl3的中心原子的雜化類型分別均sp3，而PCl5中P原子形成5個(gè)共用電子對(duì)，雜化類型不可能是sp3，CCl4為正四面體結(jié)構(gòu)，為非極性分子，PCl3含有孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為錐形，為極性分子；

(3)已知FeCl3的沸點(diǎn)：319℃，熔點(diǎn)：306℃，沸點(diǎn)較低，則FeCl3的晶體類型為分子晶體，C與氫元素能形成CnH2n+2（n為正整數(shù)）的一系列物質(zhì)，為烷烴，晶體類型為分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，則沸點(diǎn)越高，；

(4)H3PO4、HPO3、H3PO3可改寫成（HO）3RO、（HO）RO2、（HO）3R，非羥基氧原子個(gè)數(shù)分別為1、2、0，非羥基氧數(shù)目越多，酸性越弱，則酸性HPO3＞H3PO4＞H3PO3；

(5)Fe單質(zhì)晶體為面心立方晶胞結(jié)構(gòu)時(shí)，結(jié)構(gòu)中Fe原子周圍最靠近的Fe原子數(shù)目為12，則Fe的配位數(shù)為12；

若Fe為體心立方堆積，鐵為與頂點(diǎn)和體心，則一個(gè)晶胞中Fe的個(gè)數(shù)為1+8×=2，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為，體心結(jié)構(gòu)中，體對(duì)角線長(zhǎng)為4rcm，晶胞邊長(zhǎng)為cm，晶胞的體積為（）3cm3，故密度為g/cm3=21 /(4NAr3)。