问题 问答题

X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素,X、Y、Z三种元素位于同一周期,其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态,且XZ2与Y2Z互为等电子体.含U的化合物的焰色为紫色.试回答下列问题:

(1)U单质的原子堆积方式为______,Y的简单氢化物分子式为______.

(2)X的一种氢化物的相对分子质量为28,其分子中σ键与π键的键数之比为______.

(3)化合物甲由Z、U两元素组成,其晶胞如右图所示.

①甲的化学式为______.

②下列有关该晶体的说法中正确的是______(选填选项字母).

A.每个晶胞中含有14个U+和13个Z2-

B.晶体中每个U+周围距离U+最近的Z2-有6个

C.该晶体属于离子晶体

③甲的密度为ag•cm-3,则晶胞的体积是______cm3(只要求列出计算式,阿伏加德罗常数用NA表示).

答案

X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素,基态Y原子的2p轨道处于半充满状态,则外围排布为2s22p3,则Y为氮元素;X、Y、Z三种元素位于同一周期,且XZ2与Y2Z互为等电子体,X与Z的质子数之和为14,则为CO2与N2O,故X为碳元素、Z为氧元素;含U的化合物的焰色为紫色,则U为钾元素,

(1)U为钾元素,K单质的原子堆积方式为体心立方堆积;

Y的简单氢化物分子式为,

故答案为:体心立方堆积;NH3

(2)X为碳元素,一种氢化物的相对分子质量为28,该氢化物为C2H4,分子中含有1个C=C双键、4个C-H,C=C双键含有1个σ键、1个π键,单键为σ键,故C2H4分子中σ键与π键的键数之比为5:1

故答案为:5:1;

(3)化合物甲由Z、U两元素组成,其晶胞如右图所示.

①由晶胞结构可知,晶胞中K原子数目为8×

1
8
+6×
1
2
=4,O原子数目为4×2×
1
4
+8×
1
2
+8×
1
4
=8,故K原子与O原子数目之比为4:8=1:2,故甲的化学式为KO2

故答案为:KO2

②A.由①中计算靠自己,每个晶胞中含有4个K+和4O2-,故A错误;

B.由晶胞结构可知,晶体中每个K+周围距离K+最近的O2-有6个,故B正确;

C.该晶体由K+和4O2-构成,属于离子晶体,故C正确;

故答案为:BC;

③晶胞的质量为

4×71
NA
g,甲的密度为ag•cm-3,则晶胞的体积是
4×71
NA
g
ag/cm3
=
284
aNA
cm3

故答案为:

284
aNA

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