Question

【題目】[化學—選修3：物質結構與性質]A、B、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數依次增大，A元素可形成自然界硬度最大的單質；B與A同周期，核外有三個未成對電子；X原子的第一電離能至第四電離能分別是：I1=578kJ/mol，I2=1817kJ/mol，I3=2745kJ/mol，I4=11575kJ/mol；常溫常壓下，Y單質是固體，其氧化物是形成酸雨的主要物質；Z的一種同位素的質量數為63，中子數為34．請回答下列問題：

（1）AY2是一種常用的溶劑,為 分子(填“極性”或“非極性”),分子中存在 個σ鍵。

（2）X形成的單質與NaOH溶液反應的離子方程式為 ，超高導熱絕緣耐高溫納米XB在絕緣材料中應用廣泛,其晶體與金剛石類似,屬于 晶體。B的最簡單氫化物容易液化,理由是 。

（3）X、氧、B元素的電負性由大到小的順序為 (用元素符號作答) 。

（4）Z的基態原子核外電子排布式為 。元素Z與人體分泌物中的鹽酸以及空氣反應可生成超氧酸:Z+HCl+O2＝ZCl+HO2, HO2(超氧酸)不僅是一種弱酸而且也是一種自由基,具有極高的活性。下列說法或表示不正確的是 (填序號)

①氧化劑是O2 ②HO2在堿中不能穩定存在

③氧化產物是HO2 ④1 mol Z參加反應有1 mol電子發生轉移

（5）ZYO4常作電鍍液,其中YO42-的空間構型是 ,Y原子的雜化軌道類型是 雜化。

（6）已知Z的晶胞結構如下圖所示,又知Z的密度為9.00 g/cm3,則晶胞邊長為 cm。

Answer 1

【答案】（1）非極性 2

（2）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 原子 分子間形成氫鍵

（3）O＞N＞Al （4）1s22s22p63s23p63d104s1；③

（5）正四面體 sp3

（6）(2分)

【解析】試題分析：A元素可形成自然界硬度最大的單質，該單質為金剛石，則A為C元素；B與A同周期，核外有三個未成對電子，則B為N元素；根據X原子的第一電離能至第四電離可知，X原子的第四電離能劇增，則X表現+3價，所以X為Al元素；常溫常壓下，Y單質是固體，其氧化物是形成酸雨的主要物質，則Y為S元素；Z的一種同位素的質量數為63、中子數為34，則質子數=63-34=29，故Z為Cu元素；

（1）AY2化學式是CS2，其結構式為S=C=S，為直線型結構，屬于非極性分子，其分子中每個雙鍵中含有1個σ鍵，所以CS2分子存在2個σ鍵；

（2）X是Al元素，鋁與NaOH溶液反應的離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(或2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4+3H2)；XB是CN，晶體與金剛石類似，屬于原子晶體；B的最簡單氫化物是NH3，N原子電負性大，分子間形成氫鍵，所以容易液化；

（3）非金屬性越強，電負性越強，Al、O、N元素的電負性與非金屬性一致，則三種元素電負性大到小順序為：O＞N＞Al；

（4）Z為29號Cu元素，根據構造原理，其基態原子核外電子排布式為：[Ar]3d104s1或1s22s23S23p63d104s1；①O2中氧元素的化合價是0價，HO2中氧元素的化合價是-0.5價，化合價降低作氧化劑，故①正確；②HO2為超氧酸，應具有酸性，可與堿反應，故HO2在堿中不能穩定存在，故②正確；③還原產物是HO2，故③錯誤；④1molCu參加反應生成+1價銅離子，有1mol電子發生轉移，故④正確，根據以上分析可知，不正確的為③；

（5）SO42-離子的中心原子S的價層電子對為(6+2)/2=4，孤電子對數為=0，故其空間結構為正四面體，S原子雜化方式為：sp3；

（6）Z為Cu元素，銅原子位于頂點和面心，每個晶胞中含有銅原子的數目為：8×1/8+6×1/2=4，晶胞中含有4個銅原子，則晶胞的質量為：(64×4)/NAg，設該晶胞的邊長為xcm，則該晶胞體積為：x3cm3，其密度為：ρ==9.00g/cm3，整理可得x=。