Question

下表為長式周期表的一部分，其中的序號代表對應的元素．

（1）元素④與⑥形成的氣體化合物中，元素④的雜化方式為

 

，氣體化合物分子空間構型為

 

；
（2）某元素的價電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，該元素可與元素①形成10電子的氣體分子Y，將過量的Y氣體通入盛有含⑩元素的硫酸鹽溶液中，反應過程中的實驗現(xiàn)象為：

 

；
反應過程中的離子方程式為

 

．
（3）元素④的最高價氧化物對應的水化物稀溶液與元素⑦的單質反應時，元素④被還原到最低價，該反應的化學方程式為

 

．
（4）元素⑩的某種氧化物的晶體結構如圖所示，其中實心球表示元素⑩原子，則一個晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為

 

．
（5）⑩元素單質晶體是面心立方體，立方體的每個面5個⑩原子緊密堆砌，⑩原子半徑為d cm，求該金屬的密度為

 

g?cm^-3．（該金屬原子的質量為a g）

Answer 1

考點：晶胞的計算,元素周期律和元素周期表的綜合應用

專題：

分析：根據(jù)元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分別是H、Be、C、N、O、F、Mg、Cl、Cr、Cu元素，
（1）元素④與⑥形成的氣體化合物為NF₃中，根據(jù)價層電子對互斥理論確定原子雜化方式、分子空間構型；
（2）某元素的價電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，s能級最多排列2個電子，所以其價電子排布式為2s²2p³，所以該元素是N元素，該元素可與元素①形成10電子的氣體分子Y為NH₃，將過量的NH₃氣體通入盛有含⑩元素的硫酸鹽硫酸銅溶液中，氨氣先和水反應生成一水合氨，一水合氨和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀，過量的一水合氨和氫氧化銅反應生成銅氨絡合物；
（3）元素N的最高價氧化物對應的水化物稀溶液是稀硝酸，元素⑦的單質是Mg，元素④被還原到最低價，則生成氨氣，二者反應生成硝酸鎂、氨氣和水；
（4）利用均攤法計算O原子個數(shù)；
（5）⑩元素單質晶體是面心立方體，立方體的每個面5個⑩原子緊密堆砌，⑩原子半徑為d cm，則每個面上對角線長度為4dcm，其邊長為2

2

dcm，體積為16

2

d³cm³，其密度ρ=

m

V

．

解答： 解：根據(jù)元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分別是H、Be、C、N、O、F、Mg、Cl、Cr、Cu元素，
（1）元素④與⑥形成的氣體化合物為NF₃中，該分子中價層電子對個數(shù)=3+

1

2

×（5-3×1）=4且含有一個孤電子對，所以中心原子為sp³雜化，空間構型為三角錐形結構，故答案為：sp³；三角錐形；
（2）某元素的價電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，s能級最多排列2個電子，所以其價電子排布式為2s²2p³，所以該元素是N元素，該元素可與元素①形成10電子的氣體分子Y為NH₃，將過量的NH₃氣體通入盛有含⑩元素的硫酸鹽硫酸銅溶液中，氨氣先和水反應生成一水合氨，一水合氨和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀，過量的一水合氨和氫氧化銅反應生成銅氨絡合物，所以看到的現(xiàn)象是先出現(xiàn)藍色沉淀后溶解，最后溶液呈深藍色，離子方程式為Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案為：先出現(xiàn)藍色沉淀后溶解，最后溶液呈深藍色；Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
（3）元素N的最高價氧化物對應的水化物稀溶液是稀硝酸，元素⑦的單質是Mg，元素④被還原到最低價，則生成氨氣，二者反應生成硝酸鎂、氨氣和水，反應方程式為4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，故答案為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；
（4）該晶胞中Cu原子個數(shù)為4，O原子個數(shù)=1+8×

1

8

=2，則Cu、O原子個數(shù)之比=4：2=2：1，化學式為Cu₂O，
故答案為：2；
（5）⑩元素單質晶體是面心立方體，立方體的每個面5個⑩原子緊密堆砌，⑩原子半徑為d cm，則每個面上對角線長度為4dcm，其邊長為2

2

dcm，體積為16

2

d³cm³，該晶胞中Cu原子個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，其密度ρ=

m

V

=

a NA ×4

16 2 d3

g?cm^-3=

2 a

8d3

g?cm^-3，
故答案為：

2 a

8d3

．

點評：本題涉及晶胞計算、原子雜化、微�？臻g構型判斷、絡合物等知識點，這些知識點都是高考高頻點，會利用均攤法、價層電子對互斥理論分析解答，難點是晶胞計算，題目難度中等．