Question

20．X、Q、R、Z、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的元素．X是原子半徑最小的元素，短周期中Q原子含有的未成對(duì)電子數(shù)最多，R和T屬同族，T的原子序數(shù)是R的兩倍，Z的單質(zhì)的同周期中熔點(diǎn)最高；U⁵⁺的核外電子排布和氬元素相同．
（1）U基態(tài)原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）在（QX₄）₂TR₄的晶體中存在的化學(xué)鍵類型有abc．
a．離子鍵b．共價(jià)鍵c．配位鍵d．金屬鍵
（3）Q、R、T所對(duì)應(yīng)元素的第一電離能由大到小的順序是N＞O＞S（填元素符號(hào)）．
（4）TR₂是極性分子（填“極性”或“非極性”）．ZR₂晶體結(jié)構(gòu)如圖I，6g ZR₂中所含Z-R鍵的數(shù)目為0.4mol．

（5）U和R形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖II所示，該化合物的化學(xué)式為VO₂．

Answer 1

分析 X、Q、R、Z、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的元素．X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；R和T屬同族，T的原子序數(shù)是R的兩倍，則R為O元素、T為S元素；短周期中Q原子含有的未成對(duì)電子數(shù)最多，處于VA族，原子序數(shù)小于氧，故Q為N元素；Z的單質(zhì)的同周期中熔點(diǎn)最高，原子序數(shù)大于氧、小于硫，故Z為Si；U⁵⁺的核外電子排布和氬元素相同，原子核外電子數(shù)為18+5=23，故U為V元素．

解答 解：X、Q、R、Z、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的元素．X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；R和T屬同族，T的原子序數(shù)是R的兩倍，則R為O元素、T為S元素；短周期中Q原子含有的未成對(duì)電子數(shù)最多，處于VA族，原子序數(shù)小于氧，故Q為N元素；Z的單質(zhì)的同周期中熔點(diǎn)最高，原子序數(shù)大于氧、小于硫，故Z為Si；U⁵⁺的核外電子排布和氬元素相同，原子核外電子數(shù)為18+5=23，故U為V元素．
（1）U基態(tài)原子核外電子數(shù)為23，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，
故答案為：；
（2）在（NH₄）₂SO₄中銨根離子與硫酸根離子之間形成離子鍵，銨根離子中含有共價(jià)鍵、配位鍵，硫酸根離子中也含有共價(jià)鍵，沒有金屬鍵，
故選：abc；
（3）同主族自上而下第一電離能減小，氮元素2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能由大到小的順序是：N＞O＞S，
故答案為：N＞O＞S；
（4）SO₂分子中S原子沒有全部成鍵，屬于極性分子，
SiO₂晶體中Si原子與掌握的4個(gè)O原子形成4個(gè)Si-O鍵，6g SiO₂的物質(zhì)的量為$\frac{6g}{60g/mol}$=0.1mol，所含Si-O鍵的數(shù)目為0.4mol，
故答案為：極性；0.4mol；
（5）晶胞中V原子數(shù)目為1+8×$\frac{1}{8}$=2，O原子數(shù)目為2+4×$\frac{1}{2}$=4，該化合物的化學(xué)式為VO₂，
故答案為：VO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、電離能、化學(xué)鍵、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等，掌握均攤法進(jìn)行晶胞有關(guān)計(jì)算．