Question

8．A、B、X、Y、Z是前四周期的常見(jiàn)元素，原子序數(shù)依次增大，A可形成自然界硬度最大的單質(zhì)；B與A同周期，核外有三個(gè)未成對(duì)電子；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/mol，I₄=11575kJ/mol；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的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為63，中子數(shù)為34，請(qǐng)回答：
（1）AY₂是常用的溶劑，是非極性分子分子（填極性或非極性），分子中存在2個(gè)σ鍵．
（2）X與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米XB的晶體與金剛石類似，是原子晶體．
（4）X、氧、B元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞N＞Al（用元素符號(hào)作答）．
（5）Z的基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹．
（6）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十HCl十O₂═ZCl十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(shuō)法或表示不正確的是③：
①氧化劑是O₂②HO₂在堿中不能穩(wěn)定存在
③氧化產(chǎn)物是HO₂，④1molZ參加反應(yīng)有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
（7）Z的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，其密度為9.00g/cm³，則晶胞邊長(zhǎng)為$\root{3}{4.72×1{0}^{-23}}$．
（8）ZYO₄常作電鍍液，其中Y原子的雜化軌道類型是sp³雜化．

Answer 1

分析 A元素可形成自然界硬度最大的單質(zhì)，該單質(zhì)為金剛石，則A為C元素；B與A同周期，核外有三個(gè)未成對(duì)電子，則B為N元素；根據(jù)X原子的第一電離能至第四電離可知，X原子的第四電離能劇增，則X表現(xiàn)+3價(jià)，所以X為Al元素；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)，則Y為S元素；Z的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為63、中子數(shù)為34，則質(zhì)子數(shù)=63-34=29，故Z為Cu元素，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：A元素可形成自然界硬度最大的單質(zhì)，該單質(zhì)為金剛石，則A為C元素；B與A同周期，核外有三個(gè)未成對(duì)電子，則B為N元素；根據(jù)X原子的第一電離能至第四電離可知，X原子的第四電離能劇增，則X表現(xiàn)+3價(jià)，所以X為Al元素；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)，則Y為S元素；Z的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為63、中子數(shù)為34，則質(zhì)子數(shù)=63-34=29，故Z為Cu元素，
（1）AY₂化學(xué)式是CS₂，其結(jié)構(gòu)式為S=C=S，為直線型結(jié)構(gòu)，屬于非極性分子，其分子中每個(gè)雙鍵中含有1個(gè)σ鍵，所以CS₂分子存在2個(gè)σ鍵，
故答案為：非極性分子；2；
（2）X是Al元素，鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑（或2Al+2OH^-+6H₂O=2Al（OH）₄+3H₂），故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）XB是CN，晶體與金剛石類似，屬于原子晶體，故答案為：原子；
（4）非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越強(qiáng)，Al、O、N元素的電負(fù)性與非金屬性一致，則三種元素電負(fù)性大到小順序?yàn)椋篛＞N＞Al，故答案為：O＞N＞Al；
（5）Z為29號(hào)Cu元素，根據(jù)構(gòu)造原理，其基態(tài)原子核外電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s¹或1s²2s² 3S²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案為：[Ar]3d¹⁰4s¹；?
（6）①O₂中氧元素的化合價(jià)是0價(jià)，HO₂中氧元素的化合價(jià)是-0.5價(jià)，化合價(jià)降低作氧化劑，故①正確；?
②HO₂為超氧酸，應(yīng)具有酸性，可與堿反應(yīng)，故HO₂在堿中不能穩(wěn)定存在，故②正確；
③還原產(chǎn)物是HO₂，故③錯(cuò)誤；
④1molCu參加反應(yīng)生成+1價(jià)銅離子，有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，故④正確，
根據(jù)以上分析可知，不正確的為③，
故答案為：③；
（7）Z為Cu元素，銅原子位于頂點(diǎn)和面心，每個(gè)晶胞中含有銅原子的數(shù)目為：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞中含有4個(gè)銅原子，則晶胞的質(zhì)量為：$\frac{64×4}{{N}_{A}}$g，設(shè)該晶胞的邊長(zhǎng)為xcm，則該晶胞體積為：x³cm³，其密度為：ρ=$\frac{\frac{64×4}{{N}_{A}}g}{{x}^{3}c{m}^{3}}$=9.00g/cm³，整理可得x=$\root{3}{4.72×1{0}^{-23}}$，故答案為：$\root{3}{4.72×1{0}^{-23}}$；
（8）SO₄^2-離子的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)為：$\frac{6+2}{2}$=4，孤電子對(duì)數(shù)為：$\frac{6+2-2×4}{2}$=0，故其空間結(jié)構(gòu)為正四面體，S原子雜化方式為sp³，故答案為：sp³雜化．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的綜合應(yīng)用、晶胞的計(jì)算，題目難度較大，根據(jù)題干信息正確推斷各元素名稱為解答關(guān)鍵，（7）中涉及關(guān)晶胞的計(jì)算，為難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，需要積累解答方法與技巧．