Question

X、Y、Z、Q、W為按原子序數(shù)由小到大排列的五種短周期元素，已知：

①x元素與Q處于同一主族，其原子價(jià)電子排布式都為ns²np²，且x原子半徑小于Q的原子半徑；

②Y元素是地殼中含量最多的元素；w元素的電負(fù)性略小于Y元素；在w原子的電子排布中，P軌道上只有1個(gè)未成對(duì)電子；

③Z元素的電離能數(shù)據(jù)見(jiàn)下表(kJ·mol^-1)

I1	I2	I3	I4	…
496	4562	6912	9540	…

 

（1）XY₂分子空間構(gòu)型為_(kāi)___________________________。QX的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石的相似，其中X原子的雜化方式為_(kāi)______________，微粒間存在的作用力是____________。

（2）晶體ZW的熔點(diǎn)比晶體XW₄明顯高的原因是______________。

（3）氧化物MO的電子總數(shù)與QX的相等，則M為_(kāi)____(填元素符號(hào))。MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與ZW晶體相似。MO的熔點(diǎn)比CaO的高，其原因是___________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（8分）（1）直線型（1分）；sp³（1分）；共價(jià)鍵（1分）

（2）氯化鈉為離子晶體而四氯化碳為分子晶體（2分）

（3）Mg（1）；Mg^2＋半徑比Ca^2＋小，氧化鎂晶格能大（2分）

【解析】

試題分析：X、Y、Z、Q、W為按原子序數(shù)由小到大排列的五種短周期元素，X元素與Q處于同一主族，其原子價(jià)電子排布式都為ns²np²，且x原子半徑小于Q的原子半徑，則X和Q屬于第IVA族元素，所以X是C元素，Q是Si元素；Y元素是地殼中含量最多的元素，所以Y是O元素；W元素的電負(fù)性略小于Y元素，在W原子的電子排布中，p軌道上只有1個(gè)未成對(duì)電子，所以W是Cl元素。根據(jù)Z的電離能知，Z的第二電離能遠(yuǎn)大于第一電離能，所以Z是第IA族元素，且Z的原子序數(shù)大于Y，因此Z是Na元素。

（1）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知，CO₂分子中中心碳原子含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＝（4－2×2）÷2＝0。由于分子中碳原子的價(jià)層電子數(shù)是2，所以二氧化碳的分子空間構(gòu)型為直線型，SiC的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石的相似，每個(gè)碳原子含有4個(gè)C－Si鍵，所以C原子的雜化方式為SP³，碳原子和硅原子之間以共價(jià)鍵相結(jié)合。

（2）一般來(lái)說(shuō)，離子晶體熔點(diǎn)高于分子晶體，氯化鈉是離子晶體，四氯化碳是分子晶體，所以晶體NaCl的熔點(diǎn)比晶體CCl₄明顯高。

（3）氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，均為為20，則M是Mg元素，MgO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似，相同類(lèi)型的離子晶體中，晶格能與離子半徑成反比，晶格能越大其熔點(diǎn)越高，鎂離子半徑小于鈣離子半徑，所以氧化鎂的晶格能大，則MgO的熔點(diǎn)比CaO的高。

考點(diǎn)：考查元素推斷、分子空間構(gòu)型、雜化軌道類(lèi)型、化學(xué)鍵、晶體熔點(diǎn)比較等