[化学一选修3:物质结构与性质](15分)
(1)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是元素周期表原子半径最小的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未 成对的电子,w的原子序数为29。回答下列问题:
①Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_________,1molY2X2含有键的数目为____ __________________.
②化合物ZX3的沸点比化台物YX4的高,其主要原因是_____________。
③元素Y的一种氧化物与元素z的一种氧化物互为等电子体,元素z的这种氧化物的分子式是_____________。
(2)铁元素能形成多种配合物,如:Fe(CO)x
①基态Fe3+的M层电子排布式为___________________________。
②配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18.则x=_________。常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于
(填晶体类型):
(3)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图,距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为_________。已知该晶胞的密度为 g/cm
,阿伏加德罗常数为
,求晶胞边长a=________cm。(用含
的计算式表示)
(4)下列有关的说法正确的是_____________。
A.第一电离能大小:S>P>Si
B.电负性顺序:C<N<O<F
C.因为晶格能Ca0比KCl高,所以KCl比CaO熔点低
D.SO2与CO2的化学性质类似,分子结构也都呈直线型,相同条件下SO2的溶解度更大E.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点越高
(1)①sp杂化(2分) 3 NA或3×6.02×1023个 (2分)
②NH3分子间存在氢键(2分) ③N2O(2分)
(2)①3s23p63d5 (1分) ② 5(1分) 分子晶体 (1分)
(3)立方体(1分) (1分)
(4)BC (2分)(漏选得1分,多选、错选不得分)
题目分析:(1)X是元素周期表原子半径最小的元素,则X是H元素;Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;W是Cu元素。①C2H2分子中C原子周围有2个σ键,所以C原子是sp杂化;1molC2H2含有键的数目为3 NA或3×6.02×1023个;
②氨气分子间存在氢键,使分子间作用力增大,沸点升高;
③C的氧化物有CO和CO2,CO与N2是等电子体,CO2与N2O是等电子体;
(2)①基态Fe3+的M层有13个电子,电子排布式为3s23p63d5 ;
②配合物Fe(CO)x的中心原子是铁原子,其价电子数是8,每个配体提供的电子数是2,8+2x=18,x=5,分子晶体的熔沸点较低,根据题给信息知,该物质的熔沸点较低,所以为分子晶体;
(3)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物为Na2O,该晶胞结构中黑球有8×1/8+6×1/6=4,白球在内部,共有8个,所以黑球为O2-,以晶胞中上面心O2-离子为研究对象,距一个O2-周围最近的Na+离子有8个,位于晶胞中上层4个Na+及上面晶胞中的下层4个Na+,8个Na+离子构成的几何体中每个都是正方形,形成立方体结构;该晶胞质量是4×62/NAg,晶胞密度ρ=4×62/NA/a3,所以a=
(4)A、P的最外层3p轨道是半充满状态,是稳定状态,所以第一电离能最大,错误;B、根据元素周期律判断电负性顺序:C<N<O<F,正确;C、晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,晶体的熔点越高,正确;D、二氧化硫分子中硫原子的价层电子对是3且含有一对孤电子对,所以二氧化硫是V形结构,为极性分子,二氧化碳是非极性分子,根据相似相容原理,二氧化硫的溶解度大,错误;E、分子晶体中,共价键键能越大,该分子越稳定,而分子晶体的熔点与分子间作用力有关,错误,答案选BC。