Question

【題目】已知原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、D、E、F六種前四周期元素。X是宇宙中最豐富的元素；Y和Z基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)均等于周期序數(shù)；D的氧化物是典型的兩性氧化物；E是所在周期中電負(fù)性最大的元素；F的單質(zhì)是一種紫紅色金屬，在潮濕空氣中該金屬表面會(huì)慢慢生成一種綠色固體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題(用元素符號(hào)或化學(xué)式表示)：

(1)X元素位于周期表的________區(qū)。

(2)基態(tài)D原子的價(jià)電子軌道表示式是______，其第一電離能反常地低于同周期前一種元素，原因是_______。

(3)YZ2分子的電子式是__________，該分子的空間構(gòu)型是_____________。

(4)甲是由X、Y、Z三種原子構(gòu)成的含有16個(gè)電子的分子，甲中Y原子的雜化類(lèi)型是_______，它能溶于水的原因是______________。

(5)金屬F與XE的熱濃溶液反應(yīng)產(chǎn)物之一是X3[FE4]，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。

(6)F與Z形成的一種晶胞結(jié)構(gòu)如圖，其中F原子均勻地分散在立方體內(nèi)部，原子a、b、d的坐標(biāo)參數(shù)依次為(0，0，0)、(， ， )、(3m，3m，3m)，則m=________。已知該晶體的密度為ρg/cm3， NA是阿伏伽德羅常數(shù)值，則原子b和d之間的核間距是__________nm(列出計(jì)算式即可)。

Answer 1

【答案】 s Mg原子的3s2全充滿(mǎn)，反而比Al原子3p1穩(wěn)定 直線(xiàn)型 sp2 HCHO和H2O分子間形成氫鍵，且都是極性分子，相似相溶 2Cu+8 HCl(濃) H2↑+2H3[CuCl4] ××107

【解析】原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、D、E、F六種前四周期元素。X是宇宙中最豐富的元素，X為H元素；Y和Z基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)均等于周期序數(shù)，則Y為C元素，Z為O或P元素；D的氧化物是典型的兩性氧化物，D為Al元素，則Z為O元素；E是所在周期中電負(fù)性最大的元素，E為鹵族元素；F的單質(zhì)是一種紫紅色金屬，在潮濕空氣中該金屬表面會(huì)慢慢生成一種綠色固體，F為Cu元素，則E為Cl元素。

(1)X為H元素，價(jià)電子排布式為1s1，位于周期表的s區(qū)，故答案為：s；

(2) D為Al元素，基態(tài)D原子的價(jià)電子軌道表示式為，鎂元素的3p為全空，為穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能比鋁高，故答案為：；Mg原子的3s2全充滿(mǎn)，反而比Al原子3p1穩(wěn)定；

(3)YZ2為CO2，電子式為，C原子采用sp雜化，分子的空間構(gòu)型直線(xiàn)型，故答案為：；直線(xiàn)型；

(4)甲是由X、Y、Z三種原子構(gòu)成的含有16個(gè)電子的分子，甲為HCHO，其中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+×(4-2×1-1×2)=3，采用sp2雜化，HCHO和H2O分子間形成氫鍵，且都是極性分子，根據(jù)相似相溶原理，HCHO能溶于水，故答案為：sp2；HCHO和H2O分子間形成氫鍵，且都是極性分子，相似相溶；

(5)金屬銅與氯化氫的熱濃溶液反應(yīng)產(chǎn)物之一是H3[CuC14]，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+8 HCl(濃) H2↑+2H3[CuCl4] ，故答案為：2Cu+8 HCl(濃) H2↑+2H3[CuC14]；

(6)根據(jù)原子a、b、d的坐標(biāo)參數(shù)依次為(0，0，0)、(， ， )、(3m，3m，3m)，可知a為坐標(biāo)原點(diǎn)，則d的坐標(biāo)為(， ， )，因此m=。

晶胞中，白球的數(shù)目為8×+1=2，黑球全部在晶胞內(nèi)部，數(shù)目為4，化學(xué)式為Cu2O；把晶胞分成8個(gè)小的立方體如圖，則Cu位于小立方體的中心，即小紅球，則Cu+與O2-之間的最近距離為小立方體的體對(duì)角線(xiàn)的一半。Cu2O晶體的密度為ρ gcm3，1mol晶胞的質(zhì)量為2×144g，則晶胞的邊長(zhǎng)為cm=×107 nm，因此Cu+與O2-之間的最近距離為××107 nm，故答案為： ××107。