Question

已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X是有机物主要组成元素。X的一种1∶1型气态氢化物分子中既有σ键又有π键。Z是金属元素,Z的核电荷数小于28,且次外层有2个未成对电子。

(1)X在该氢化物中以　　　　方式杂化。X和Y形成的化合物的熔点应该　　　　(填“高于”或“低于”)X氢化物的熔点。 

(2)Y在周期表中位于　　　　　　　　　　　　;Z⁴⁺的核外电子排布式为　　　　。 

(3)工业上利用ZO₂和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看作一种含氧酸盐)。经X射线分析,M晶体的最小重复单位为正方体(如图),边长为4.03×10^-10 m,顶点位置为Z⁴⁺所占,体心位置为Ba²⁺所占,所有棱心位置为O^2-所占。

①制备M的化学反应方程式是　　　　　　　　　　　　(Z用元素符号表示)。 

②在M晶体中,Ba²⁺的氧配位数(Ba²⁺周围等距且最近的O^2-的数目)为　　　　。 

③晶体M密度的计算式为ρ=　　　　　　　　　　(Z相对原子质量为48)。

Answer

(1)sp 高于 (2)第4周期ⅡA族 1s22s22p63s23p6

(3)①TiO2+BaCO3BaTiO3+CO2↑ ②12

③(137+48+3×16)/NA(4.03×10-8)3 g·cm-3

【解析】有机物的主要组成元素X为碳元素,Z元素次外层有2个未成对电子且核电荷数小于28,只能为过渡元素钛22Ti,位于周期表中第4周期ⅣB族。根据原子序数之和为48,可推知Y为20号元素钙。(1)X的该氢化物为乙炔,乙炔为直线形分子,碳原子以sp方式杂化,碳化钙是离子化合物,熔点高于碳的氢化物分子晶体熔点。(2)钙元素在周期表中第4周期ⅡA族。钛离子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6。(3)①用均摊法可以推出M的化学式为BaTiO3,制备BaTiO3化学方程式:TiO2+BaCO3BaTiO3+CO2↑。②与钡离子紧邻等距的氧离子共有12个。③由1 mol该化合物的体积关系得:=(4.03×10-8)3NA,整理得ρ= g·cm-3。