Question

【化学——选修3：物质结构与性质】

E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素。E、G、M是位于P区的同一周期的元素，M的价层电子排布为nsⁿnp²ⁿ，E与M原子核外的未成对电子数相等；QM₂与GM₂^－为等电子体；T为过渡元素，其原子核外没有未成对电子。请回答下列问题：

（1）与T同区、同周期元素原子价电子排布式是               。

（2）E、G、M均可与氢元素形成氢化物，它们的最简单氢化物在固态时都形成分子晶体，其中晶胞结构与干冰不一样的是            （填分子式）。

（3）E、G、M的最简单氢化物中，键角由大到小的顺序为               （用分子式表示），其中G的最简单氢化物的VSEPR模型名称为           ，M的最简单氢化物的分子立体构型名称为          。

（4）EM、GM⁺、G₂互为等电子体，EM的结构式为(若有配位键，请用“→”表示)           。E、M电负性相差1.0，由此可以判断EM应该为极性较强的分子，但实际上EM分子的极性极弱，请解释其原因              。

（5）TQ在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方TQ晶体结构如下图所示，该晶体的密度为ρ g·cm^-3。如果TQ的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为N_A mol^-1，则a、b之间的距离为        cm。

Answer

（1）3d104s1 （2分）

（2）NH3、H2O（答对一个给1分，只要错一个本空无分） （2分）

（3）CH4＞NH3＞H2O（2分）；四面体形（1分），V形（1分）。

（4）（2分），从电负性分析，CO中的共用电子对偏向氧原子，但分子中形成配位键的电子对是由氧原子单方面提供的，抵消了共用电子对偏向O而产生的极性（2分）

（5） （3分）

【解析】

试题分析：根据题给信息推断M的价层电子排布为nsnnp2n，s能级只有一个轨道最多容纳2个电子，则n=2，M的价层电子排布只能为2s22p4，M为氧元素；E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素。E、G、M是位于P区的同一周期的元素，E与M原子核外的未成对电子数相等，则E的价层电子排布为2s22p2，E为碳元素，G为氮元素；QO2与NO2－为等电子体，则Q为硫元素；T为过渡元素，其原子核外没有未成对电子，则T的价电子排布为3d104s2，T为锌元素。

（1）T为锌元素，属于ds区，与锌同区、同周期元素为铜元素，其原子价电子排布式是3d104s1 。

（2）CH4、NH3、H2O 在固态时都形成分子晶体，其中晶胞结构与干冰不一样的是NH3、H2O。

（3）CH4、NH3、H2O 中，中心原子C、N、O均为sp3杂化，CH4分子中没有孤对电子，NH3分子中有1对孤对电子、H2O分子中有2对孤对电子，根据价层电子对互斥理论判断键角由大到小的顺序为CH4＞NH3＞H2O，其中NH3 的VSEPR模型名称为四面体形，H2O 分子立体构型名称为V形。

（4）CO、NO+、N2互为等电子体，结构相似，根据N2的结构式写出CO的结构式为 。CO分子的极性极弱，其原因为从电负性分析，CO中的共用电子对偏向氧原子，但分子中形成配位键的电子对是由氧原子单方面提供的，抵消了共用电子对偏向O而产生的极性。。

（5）根据立方ZnS晶体结构利用切割法分析知1mol晶胞中含有4molZnS，该晶体的密度为ρ g·cm-3。ZnS的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为NA mol-1，设晶胞的棱长为x，ρ=4M/NAx3，则x3=4M/NAρ利用几何知识计算，则a、b之间的距离为cm。

考点：考查物质结构与性质，涉及元素推断、分子结构和晶体结构。