Question

SDIC是一种性能稳定的高效广谱杀菌消毒剂，广泛用于环境水处理､食品加工､公共场所等清洁消毒，结构如图甲所示｡其中W､X､Y､R､Z均为短周期元素且原子序数依次增大，Z在同周期主族元素中原子半径最小，且Z与Y位于不同周期｡

 

回答下列问题:

(1)SDIC中，电负性最小的元素是____(填元素名称) ，其中W最外层的孤电子对数为__________。

(2)基态X^3-的核外电子排布式为____｡某离子晶体中含有X^3-和M⁺两种离子，其中M⁺核外电子正好充满K､L､M3个能层，则M的元素符号是___ ，该晶体晶胞结构如图乙所示，则X^3-的配位数为____｡

(3)X≡X的键能为942kJ/mol，X-X单键的键能为247kJ/mol，则X的最常见单质中____(填“σ”或“π”)键更稳定｡

(4)X的最简单氢化物是___ 分子(填“极性”或“非极性”)，该分子与1个H⁺结合形成离子时键角___ (填“变大”､“变小”或“不变”)，原因是____｡

(5)SDIC的原子发射光谱中呈现特征颜色的微观原因是____｡

(6)在由R和Y的单核离子组成的晶体中，阴离子的排列方式为面心立方最密堆积，阳离子填充在全部的正四面体空隙中｡已知晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为N_A，则该晶体密度为____g/cm³ (列出计算式)｡

Answer

钠 0 1s22s22p6 Cu 6 π 极性 变大 NH3中N原子上有一对孤电子对，与H+结合形成NH4+后，原来的孤电子对变为成键电子对，对于其他成键电子对的斥力变小，所以，N-N-H键角变大， 不同元素的电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，会释放不同频率的光

【解析】

R在化合物中显+1价，且在W､X､Y､R､Z五种短周期元素中原子序数较大，则R为Na；Z在同周期主族元素中原子半径最小，则Z为Cl；由可知，Y易形成2个共价键，且Y的原子序数比R(Na)小，则Y为O；W形成4个共价键且原子序数比Y(O)小，则W为C；W(C)､X､Y(O)的原子序数增大，则X为N；综上所述：W､X､Y､R､Z分别为C、N、O、Na、Cl，据此解答。

(1)元素的非金属性越强，电负性越大，金属性越强，电负性越小，所以，SDIC中，电负性最小的元素是钠，SDIC中，每个W(C)都形成4对共用电子对，孤电子对数为0，故答案为：钠；0；

(2)X为N，基态X3-(N3-)的核外电子排布式为1s22s22p6，M+核外电子正好充满K､L､M3个能层，则M+核外有(2+8+18)个=28个电子，M为29号元素Cu，由题意可知，该晶体化学式为Cu3N，晶胞结构中黑色小球代表的原子个数=12×=3，白色小球代表的原子个数=8×=1，即白色小球代表N3-，它的配位离子有上、下、左、右、前、后共6个，故答案为：1s22s22p6；Cu；6；

(3)X≡X含两个π键和一个σ键，单键为σ键，由此可见，氮氮键中π键的键能=kJ/mol=347.5kJ/mol＞σ键的键能，π键更稳定，故答案为：π；

(4)X为N，其最简单氢化物是NH3，NH3是三角锥形分子，正负电荷中心不重合，为极性分子，NH3与1个H+结合形成离子即NH4+，NH3中N原子上有一对孤电子对，与H+形成NH4+后，原来的孤电子对变为成键电子对，对于其他成键电子对的斥力变小，所以，N-N-H键角变大，故答案为：极性；变大；NH3中N原子上有一对孤电子对，与H+形成NH4+后，原来的孤电子对变为成键电子对，对于其他成键电子对的斥力变小，所以，N-N-H键角变大；

(5)不同元素的电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，会释放不同频率的光，因此，SDIC的原子发射光谱中呈现特征颜色，故答案为：不同元素的电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，会释放不同频率的光；

(6)R(Na)和Y(O)的单核离子组成的晶体为Na2O，O2-排列方式为面心立方最密堆积，而面心立方最密堆积晶胞中共涉及14个离子，分别位于立方体的8个顶点和6个面心，则一个晶胞中O2-的个数==4，结合化学式Na2O可知，Na+个数为8，则一个晶胞的质量=g，又因为晶胞参数为anm，则一个晶胞的体积=cm3，所以该晶体密度=g/cm3，故答案为：。