Question

原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是半径最小的元素，Y原子基态时成对电子数是其未成对电子总数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W原子4s原子轨道上有1个电子，M能层为全充满的饱和结构。回答下列问题：

(1) Z和X形成的某分子可用作火箭燃料，该分子中Z原子的杂化类型为______。

(2)人们已经合成了由Y和Z两种元素形成的晶体，该晶体具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合，Z的配位数是_________,该晶体硬度大于金刚石的原因是             。

（3）Z和X形成的简单分子A还能与很多化合物通过配位键发生

相互作用。例如：科学家潜心研究的一种可作储氢材料的化合物

B是A与第二周期另一种元素的氢化物相互作用的产物，B是乙烷

的等电子体，化合物B的结构式为        （必须标明配位键）。

（4）最高价氧化物水化物酸性比Z的比Y的强，原因是          ；

(5) Y₆₀用做比金属及其合金更为有效的新型吸氢材料，其分子结构中每一个Y原子皆为SP²杂化，含多个σ键和π键，36gY₆₀最多可以吸收标准状况下的氢气__    ___L。

(6)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物H_nWCl₃，反应的化学方程式为______                                 __

Answer

(1) sp3杂化

(2)3原子半径：C＞N，键长：C-N＜C-C；C-N键能大，硬度大

（3）

（4）H2CO3和HNO3可表示为 （HO）2CO和 （HO）NO2， N原子正电性更高。导致N－O－H中的O原子的电子云更向N偏移，越易电离出H+

(5) 33.6L

(6)CuCl＋2HCl===H2CuCl3(或CuCl＋2HCl===H2[CuCl3])

【解析】试题分析：原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是半径最小的元素，则X是H；Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，则Y是C；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，所以Z是N；W原子4s原子轨道上有1个电子，M能层为全充满的饱和结构，则W是Cu。

（1）Z和X形成的某分子可用作火箭燃料，该分子是N2H4，其中Z原子的杂化类型为sp3杂化；

（2）Y和Z两种元素形成的晶体，根据化合价可知化学式为C3N4，该晶体具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合，N的配位数是3；由于原子半径：C＞N，键长：C-N＜C-C；C-N键能大，因此硬度大。

（3）Z和X形成的简单分子A是氨气，氨气还能与很多化合物通过配位键发生相互作用。B是氨气与第二周期另一种元素的氢化物相互作用的产物，B是乙烷的等电子体，由于互为等电子体的原子数和价电子数分别均相等，则化合物B的结构式为；

（4）H2CO3和HNO3可表示为（HO）2CO和（HO）NO2，N原子正电性更高。导致N－O－H中的O原子的电子云更向N偏移，越易电离出H+ ，所以酸性更强；

（5）C60分子结构中每一个C原子皆为sp2杂化，含多个σ键和π键，每个碳周围有一个碳碳双键和两个碳碳单键，均为两个碳共用，所以每个碳实际占有的碳碳单键是1个，碳碳双键数为0.5个，这说明C60分子中含有的碳碳双键个数是30，一个碳碳双键需要1分子氢气加成，因此36gC60最多可以吸收标准状况下的氢气。

（6）根据晶胞结构可知晶胞中铜原子的个数是8×1/8+6×1/2=4，氯原子全部在晶胞内，共计4个，因此该氯化物的化学式是CuCl，该晶体中W的配位数为4。它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为CuCl＋2HCl＝H2CuCl3(或CuCl＋2HCl＝H2[CuCl3])。

考点：考查物质的结构与性质知识，侧重于晶体性质、杂化类型与配位键、晶胞的计算等