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)。
sp3;
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;;
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;
电子式的书写
2
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;
CO与N2属于等电子体,二者结构相似,故CO的结构式为C≡O;
等电子体结构相似的性质
TiO2+BaCO3═BaTiO3+CO2↑;6
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;
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;
配位数的确定
3d9;高
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;
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;
离子晶体的熔点比较
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:
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.
晶胞质量的计算