Question

【化学——选修3：物质结构与性质】T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大，相关信息如下表。

元索	相关信息
T	T元素可形成自然界硬度最大的单质
W	W与T同周期，核外有一个未成对电子
X	X原子的第一离能至第四电离能分别I1="578" kJ/mol； I2=" l817" kJ/mol；I3="2745" kJ/mol；I4=11575kJ/mol
Y	常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质
Z	Z的一种同位素的质量数为63，中子数为34

（1） TY₂是一种常用的溶剂，是__________(填“极性分子”或“非极性分子”），分子中存在________个σ键。

（2）W的最简单氢化物容易液化，理由是__________，.放热419 kJ，该反应的热化学方程式为 __________。

（3）基态Y原子中，电子占据的最高能层符号为__________，该能层具有的原子轨道数为_____________、电子数为_________。Y、氧、W元素的第一电离能由大到小的顺序为_________(用元素符号作答)。

（4）已知Z的晶胞结构如图所示，又知Z的密度为9.00 g/cm3，则晶胞边长为___________cm；ZYO₄常作电镀液，其中ZYO₄^2-的空间构型是__________，其中Y原子的杂化轨道类型是___________。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸：Z +HCl+O₂=ZC1+HO₂，HO₂(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基，具有极高的活性。下列说法或表示正确的是

A．O₂是氧化剂

B．HO₂是氧化产物

C．HO₂在碱中能稳定存在

D．1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移

Answer

（1）非极性分子（1分）2（1分）分子间形成氢键（2分）

（2）4Al(s)+3O2(g)＝2Al2O3(s)△H=-3352kJ/mol（2分）

（3）M（1分）9（1分）6（1分）N>O>S（1分）

（4）3.61×10-8cm或者（2分）正四面体（1分）sp3（1分）AD（2分）

【解析】试题分析：T形成自然界硬度最大的单质，即为金刚石；原子序数依次增大，W与C同周期，核外有一个未成对电子，即W：N。X的电离能第三电离能到第四电离能发生突变，即最外层有三个电子，故X：Al。Y的氧化物形成酸雨的主要物质，即Y：S。Z的质子数＝63－34＝29，Z：Cu。

（1）形成的化合物为CS2，空间构型为直线型，因此属于非极性分子，其结构式为S＝C＝S，两个成键元素之间只能形成1个σ键，因此CS2中有2个σ键，W的氢化物为NH3，因为存在氢键，所以容易被液化；

（2）4Al＋3O2＝2Al2O3，4molAl燃烧放出的热量为419×4×27/13.5kJ＝3352 kJ，即热化学反应方程式为：4Al(s)＋3O2(g)＝2Al2O3(s) △H＝－3352kJ·mol－1；

（3）属于第三周期第ⅥA族元素，能层分别为K、L、M，能量离核越远能量越高，最高能层为M，该能层具有的原子轨道数为9，电子数为6，同一周期从左向右第一电离能增大，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，同主族从上到下，第一电离能减小，即顺序是N＞O＞S；

（4）利用均摊法晶胞中含有铜原子的个数为8×1/8＋6×1/2＝4，因此此晶胞的质量4×64/NAg，根据密度的定义式，9＝4×64/(NA×a3)，a＝3.61×10-8cm，SO42－中含有4个σ键，孤电子对数＝1/2×(6＋2－4×2)＝0，因此价层电子对数为4，属于正四面体结构，杂化轨道数＝价层电子对数＝4，即S的杂化类型为sp3，A、根据化合价的变化，O2的化合价降低，作氧化剂，A正确；B、HO2属于还原产物，B错误；C、HO2属于一种弱酸，在碱性中发生中和反应，因此不能存在碱性溶液中，C错误；D、CuCl中Cu显＋1价，因此1molCu参加反应有1mol电子失去，D正确。答案选AD。

考点：考查元素的推断、热化学反应方程式的书写、第一电离能、空间结构、杂化类型、晶胞等知识。