Question

原子序数依次增大的四种元素X、Y、Z、W分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种X的化合物，Y原子核外电子有6种不同的运动状态，Y与Z可形成正四面体形分子，W的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。请回答下列问题：

（1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为_________。

（2）Z所在主族的四种元素分别与X形成的化合物，沸点由高到低的顺序是______（填化学式），呈现如此递变规律的原因是________________________________。

（3）Y元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为___，另一种的晶胞如图二所示，该晶胞的空间利用率为________________（保留两位有效数字）。（）

（4）W元素形成的单质，其晶体的堆积模型为___________，W的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是____________(填选项序号)。

①极性键     ②非极性键     ③配位键     ④金属键

（5）向W的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是____________。请写出上述过程的离子方程式___________________________ ，___________________________________。

Answer

HF＞HI＞HBr＞HCl HF分子之间形成氢键，使其沸点较高，HCl、HBr、HI，分子间以分子间作用力结合，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高 sp2 34% 面心立方最密堆积 ①②③ 先生成蓝色沉淀，继续加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液 Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2+4NH3══ [Cu(NH3)4]2++2OH-

【解析】试题根据题意可知A是H;B是C；C是Cl；D是Cu。（1）这四种元素中电负性最大的元素是Cl，其基态原子的价电子排布图为；（2）C所在主族的前四种元素分别是F、Cl、Br、I它们与H形成的化合物是 HF、HCl、HBr、HI，同族元素形成的氢化物结构相似，都是由分子构成的物质，相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高，而HF分子之间除了存在着一般的分子间作用力外，还存在着氢键，增加了分子之间的吸引力，使其熔沸点比HI还高。故这几种氢化物的沸点由高到低的顺序是HF＞HI＞HBr＞HCl；呈现如此递变规律的原因是HF分子之间形成氢键，使共沸点较高，HCl、HBr、HI，分子量越大，范德华力越大，沸点越高。（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，该晶体是石墨晶体，由于每一个碳原子形成了2个碳碳单键和1个碳碳双键，所以其原子的杂化类型为sp2杂化；在一个晶胞中含有的该元素的原子个数是8×1+6×1/2+4=8,假设晶胞的边长为L,原子的半径为r，则该晶胞中晶胞边长与原子半径的关系是，则，所以该晶胞的空间利用率为；（4）Cu元素形成的单质，其晶体的堆积模型为面心立方最密堆积；根据Cu的醋酸盐晶体局部结构图示可知该晶体中含有的化学键是极性键、非极性键、配位键，因此选项是①②③。（5）向CuSO4溶液中滴加过量氨水，首先发生反应Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH4+，看到溶液产生蓝色沉淀，后发生反应: Cu(OH)2+4NH3══ [Cu(NH3)4]2++2OH-,沉淀溶解，变为蓝色溶液；