Question

[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素，核电荷数均小于36。已知X的一种1：2型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面；Z的L层上有2个未成对电子；Q原子s能级与p能级电子数相等；G为金属元素；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料；T位于周期表的ds区，且最外层只有一个电子。

（1）Y原子核外共有        种不同运动状态的电子，T原子的价层电子排布式        。

（2）由X、Y、Z形成的离子ZXY ^-与XZ₂互为等电子体，则ZXY ^-中X原子的杂化轨道类型为     。

（3）Z与R能形成化合物甲，1mol甲中含      mol共价键，甲与氢氟酸反应，生成物的分子空间构型分别为         。

（4）G、Q、R氟化物的熔点如下表，造成熔点差异的原因为           。

（5）向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量，反应的离子方程式为           。

（6）T和Y形成的晶体的晶胞结构如图所示，Y离子的配位数是    。设晶胞棱长为a cm，密度为b g．cm^-3，则阿伏加德罗常数可表示为        （用含a、b的式子表示）。

Answer

（1）7；3d104s1

（2）sp杂化

（3）4；正四面体形、V形

（4）NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低，Mg2＋的半径比Na＋的半径小，电荷数高，晶格能MgF2＞NaF，故MgF2的熔点比NaF高

（5）Cu2＋＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2NH4＋； Cu(OH)2＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－

（6）6；

【解析】

试题分析：原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素，核电荷数均小于36。已知X的一种1：2型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面，则该化合物是乙烯，即X是碳元素；Z的L层上有2个未成对电子，所以Z是氧元素，因此Y是氮元素；Q原子s能级与p能级电子数相等，则Q应该是镁元素；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料，则R是Si元素；G为金属元素，原子序数小于硅而大于镁，则G是铝；T位于周期表的ds区，且最外层只有一个电子，所以T是铜元素。

（1）氮原子核外电子数是7个，则原子核外共有7种不同运动状态的电子。铜的原子序数是29，根据核外电子排布规律可知铜原子的价层电子排布式3d104s1。

（2）由X、Y、Z形成的离子OCN -与CO2互为等电子体，由于CO2的结构式为O＝C＝O，属于直线型结构，所以OCN -中X原子的杂化轨道类型为sp杂化。

（3）Z与R能形成化合物甲是二氧化硅，1mol甲中含4mol共价键.二氧化硅与氢氟酸反应，生成物分别是四氟化硅和水，其分子空间构型分别为正四面体形、V形。

（4）由于NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低；又因为Mg2＋的半径比Na＋的半径小，电荷数高，晶格能MgF2＞NaF，故MgF2的熔点比NaF高。

（5）向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量，首先生成氢氧化铜沉淀，反应的离子方程式为Cu2＋＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2NH4＋；由于铜离子能与氨气形成配位键，则氢氧化铜能溶解在氨水中，反应的离子方程式为Cu(OH)2＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。

（6）根据晶胞结构可判断，以顶点白球为中心，周围最近的有6个黑球，即上下、左右、前后，所以配位数是6；晶胞中氮原子含有8×1/8＝1个，铜原子有12×1/4＝3，即化学式为Cu3N，则，解得NA＝。

考点：考查元素推断、核外电子排布、杂化轨道、共价键、配位键、晶体性质及晶胞计算等