Question

【題目】[化學(xué)—選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)] T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數(shù)依次增大，相關(guān)信息如下表。

元素	相關(guān)信息
T	T元素可形成自然界硬度最大的單質(zhì)
W	W與T同周期，核外有一個(gè)未成對(duì)電子
X	X原子的第一電離能至第四電離能分別是：I1=578kJ/mol，I2=1817kJ/mol，I3=2745kJ/molkJ/mol，I4=11575kJ/mol
Y	常溫常壓下，Y單質(zhì)是固體，其氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)
Z	Z的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為63，中子數(shù)為34

（1）TY2是一種常用的溶劑，是 （填極性分子或非極性分子），分子中存在 個(gè)σ 鍵。W的最簡(jiǎn)單氫化物容易液化，理由是 。

（2）在25℃、101kpa下，已知13.5g的X固體單質(zhì)在O2氣體中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài)，放熱419kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。

（3）基態(tài)Y原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào) ，該能層具有的原子軌道數(shù)為 、電子數(shù)為 。Y、氧、W元素的第一電離能由大到小順序?yàn)?/span> （用元素符號(hào)作答）。

（4）已知Z的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，又知Z的密度為9．00 g/cm3，則晶胞邊長(zhǎng)為 ；ZYO4常作電鍍液，其中YO42－的空間構(gòu)型是 ，其中Y原子的雜化軌道類型是 。元素Z與人體分泌物中的鹽酸以及空氣反應(yīng)可生成超氧酸：Z＋HCl＋O2＝ZCl＋HO2，HO2（超氧酸）不僅是一種弱酸而且也是一種自由基，具有極高的活性。下列說法或表示正確的是

A．O2是 氧化劑

B．HO2 是氧化產(chǎn)物

C． HO2在堿中能穩(wěn)定存在

D．1 mol Z參加反應(yīng)有1 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移

Answer 1

【答案】（1）非極性分子，2，分子間形成氫鍵；（2）4Al（s）+ 3 O2(g) =2Al2O3(s) △H= -3352Kjmol；（3）M，9 ，6，N＞O＞S；（4）3.61×10-8cm，正四面體結(jié)構(gòu)，sp3，A D。

【解析】

試題分析：T形成自然界硬度最大的單質(zhì)，即為金剛石，T：C，原子序數(shù)依次增大，W與C同周期，核外有一個(gè)未成對(duì)電子，即W：N，X的電離能第三電離能到第四電離能發(fā)生突變，即最外層有三個(gè)電子，故X：Al，Y的氧化物形成酸雨的主要物質(zhì)，即Y：S，Z的質(zhì)子數(shù)=63－34=29，Z：Cu，(1)形成的化合物為CS2，空間構(gòu)型為直線型，因此屬于非極性分子，其結(jié)構(gòu)式為S=C=S，兩個(gè)成鍵元素之間只能形成1個(gè)σ鍵，因此CS2中有2個(gè)σ鍵，W的氫化物為NH3，因?yàn)榇嬖跉滏I，所以容易被液化；（2）4Al＋3O2=2Al2O3，4molAl燃燒放出的熱量為419×4×27/13.5kJ=3352 kJ，即熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) △H=－3352kJ·mol－1；（3）屬于第三周期第ⅥA族元素，能層分別為K、L、M，能量離核越遠(yuǎn)能量越高，最高能層為M，該能層具有的原子軌道數(shù)為9，電子數(shù)為6，同一周期從左向右第一電離能增大，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，同主族從上到下，第一電離能減小，即順序是N>O>S；（4）利用均攤法晶胞中含有銅原子的個(gè)數(shù)為8×1/8＋6×1/2=4，因此此晶胞的質(zhì)量4×64/NAg，根據(jù)密度的定義式，9=4×64/(NA×a3)，a=3.61×10-8cm，SO42－中含有4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)=1/2×(6＋2－4×2)=0，因此價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，屬于正四面體結(jié)構(gòu)，雜化軌道數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4，即S的雜化類型為sp3，A、根據(jù)化合價(jià)的變化，O2的化合價(jià)降低，作氧化劑，故正確；B、HO2屬于還原產(chǎn)物，故錯(cuò)誤；C、HO2屬于一種弱酸，在堿性中發(fā)生中和反應(yīng)，因此不能存在堿性溶液中，故錯(cuò)誤；D、CuCl中Cu顯＋1價(jià)，因此1molCu參加反應(yīng)有1mol電子失去，故正確。