Question

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的结构式是__________是__________(填“极性分子”或“非极性分子”），1mol该分子中存在________个σ键。

（2）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元素的电负性由大到小的顺序为_________(用元素符号作答)。

（3）已知Z的晶胞结构如图所示，又知Z的密度为a g/cm³，则Z 的半径为___________pm；ZYO₄常作电镀液，其中YO₄^2-的等电子体是__________，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

S＝C＝S 非极性分子 2NA M 9 6 F>O>S 21/2/4(4*64/NAa)1/3*1010 CCl4或ClO4- sp3 AD

【解析】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。依据题中信息可知，自然界硬度最大的单质为金刚石，所以T为6号的C、W为9号的F、X为13号的Al、Y为16号的S、Z为29号的Cu。

（1） 二氧化碳和二硫化碳是等电子体，类比二氧化碳可知，CS2的结构式是S＝C＝S，它是非极性分子，因为双键中只有一个键是σ键，所以1mol该分子中存在2NA个σ键。

（2）基态S原子中，电子占据的最高能层为第3电子层，符号为M，该能层具有的原子轨道是1个3s、3个3p、5个3d，总数为9，M层的电子数为6。硫、氧、氟元素的电负性由大到小的顺序为F>O>S。

（3）由铜的晶胞结构可知它是面心立方，每个晶胞中有4个铜原子（8）。，根据Z的密度为a g/cm3和摩尔质量可以求出该晶胞的边长为cm=。在面心立方中，设边长为x，面对角线为4r，则2x2=(4r)2，解得x=2 ，则Z 的半径为pm； SO42-的等电子体是CCl4或ClO4-，其中S原子的杂化轨道类型是sp3。由Cu +HCl+O2=CuC1+HO2，可知O2是氧化剂、1 mol Cu参加反应有1 mol电子发生转移，HO2是还原产物，因为它是自由基，所以HO2在碱中不能稳定存在。所以说法或表示正确的是AD。