综合题16.0分
化学

选修3——物质结构与性质

已知X、Y、Z、R、Q为周期表中原子序数依次增大的前36号元素,相关信息如下:

X元素是宇宙中最丰富的元素

Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1

Z元素被誉为“太空金属”,也有“生物金属”之称,其基态原子次外层有2个未成对电子

R元素在元素周期表的第十一列

Q元素在周期表里与R元素在同一个分区

请回答下列问题:

29.YX3中心原子的杂化轨道类型是    ,离子化合物YX5的电子式是     

30.CO与Y2属于等电子体,1 个CO分子中含有的π键数目是    个。

31.工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物A(A可看做一种含氧酸盐),A晶体的晶胞为正方体(如图1)。

①制备A的化学反应方程式是                    

②在A晶体中,Z的配位数为     

32.R2+离子的外围电子层电子排布式为     。R2O的熔点比R2S的    (填“高”或“低”)。

33.Q元素和硫(S)元素能够形成化合物B,B晶体的晶胞为正方体(如图2),若晶胞棱长为5.4×10-8cm,则晶胞密度为    g•cm﹣3(列式并计算)。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

sp3

解析

已知X、Y、Z、R、Q为周期表中原子序数依次增大的前36号元素,X元素是宇宙中最丰富的元素,则X为H元素;Y元素原子的核外p轨道电子数比s轨道电子数少1,原子核外电子排布为1s22s22p3,则Y为N元素;Z元素被誉为“太空金属”,也有“生物金属”之称,其基态原子次外层有2个未成对电子,其基态原子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,则Z为Ti元素;R元素在元素周期表的第十一列,属于第IB族,在第四周期,所以R为Cu;Q元素在周期表里与R元素在同一个分区,则Q为Zn元素.

NH3中N原子形成3个键,含有1对孤电子对,杂化轨道数目为4,N原子杂化类型为sp3,NH5属于离子化合物,由铵根离子与氢负离子构成,电子式为

故答案为:sp3

考查方向

本题考查杂化轨道、电子式,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

已知X、Y、Z、R、Q为周期表中原子序数依次增大的前36号元素,X元素是宇宙中最丰富的元素,则X为H元素;Y元素原子的核外p轨道电子数比s轨道电子数少1,原子核外电子排布为1s22s22p3,则Y为N元素;Z元素被誉为“太空金属”,也有“生物金属”之称,其基态原子次外层有2个未成对电子,其基态原子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,则Z为Ti元素;R元素在元素周期表的第十一列,属于第IB族,在第四周期,所以R为Cu;Q元素在周期表里与R元素在同一个分区,则Q为Zn元素.

NH3中N原子形成3个键,含有1对孤电子对,杂化轨道数目为4;NH5属于离子化合物,由铵根离子与氢负离子构成,所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构;

易错点

电子式的书写

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

2

解析

CO与N2互为等电子体,二者结构相似,所以CO分子结构式为C≡O,则1 个CO分子中含有的π键数目是2,

故答案为:2;

考查方向

本题考查等电子体、化学键,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

CO与N2属于等电子体,二者结构相似,故CO的结构式为C≡O;

易错点

等电子体结构相似的性质

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

TiO2+BaCO3═BaTiO3+CO2↑;6

解析

Z为Ti元素,

①可知晶胞中Ba原子数目为1,O原子数目为12×=3、Ti原子数目为8×=1,故A为BaTiO3,反应还生成二氧化碳,反应方程式为:TiO2+BaCO3═BaTiO3+CO2↑,

故答案为:TiO2+BaCO3═BaTiO3+CO2↑;

②由BaTiO3晶胞可知,每个Ti4+周围有6个O2-,所以Ti4+的氧配位数为6,

故答案为:6;

考查方向

本题考查化学反应方程式、配位数,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

Z为Ti元素,①根据均摊法计算得出A的分子式,据此分析

②以Z原子为顶点确定配位数;

易错点

配位数的确定

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

3d9;高

解析

R为Cu,其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,则Cu2+离子的外围电子层电子排布式为3d9;离子电荷相同,氧离子半径小于硫离子半径,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高;

故答案为:3d9;高;

考查方向

本题考查基态原子电子排布式,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

R为Cu,其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去4s、3d能级个1个电子形成Cu2+;离子电荷相同,离子晶体中离子半径越小,晶体的熔点越高;

易错点

离子晶体的熔点比较

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

Q为Zn元素.

晶胞中S原子数目为,Zn原子位于晶胞内部,共4个,则晶胞质量为,晶胞的体积为,则密度为 ;

故答案为:

考查方向

本题考查晶胞计算,在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

Q为Zn元素.根据均摊法计算晶胞中Zn、S原子数目,结合阿伏伽德罗常数表示出晶胞质量,再根据计算.

易错点

晶胞质量的计算