Question

【題目】W、X、Y、Z是短周期中原子序數(shù)依次增大的4種元素，W與Y、X與Z處于同期表同一主族，W元素以W-W鏈化合物構(gòu)成了生命界，Y元素以Y-X-Y鏈化合物構(gòu)成了礦物界。

（1）W原子價(jià)電子的軌道表達(dá)式為_____________。

（2）WX的等電子體有N2、_______等。WN-與WX均為配合物中常見的配體，WN-作配體時(shí)，提供孤電子對的通常是W原子而不是氮原子，其原因是_________。

（3）ZX2的空間構(gòu)型是______________。

（4）YF4遇水易發(fā)生水解，水解后產(chǎn)生的HF與部分YF4生成配離子YF62-，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3YF4＋4H2O=H4YO4+2H2YF6。該反應(yīng)混合物中，中心原子雜化方式相同的分子是_________。

（5）一種石英晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，可以看成是在晶體硅的晶胞中每兩個(gè)硅原子間插入一個(gè)氧原子而得到。其中硅原子的配位數(shù)為_______；己知該晶體的密度為ag/cm3，則該晶胞的棱長為______pm（用含a 、NA的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 CN-（或NO+等） 碳元素的電負(fù)性小于氮元素的電負(fù)性 V形 SiF4、H2O、H4SiO4 4

【解析】試題分析：本題以元素推斷結(jié)果為載體，考查價(jià)電子的軌道式、等電子體、配合物知識、分子空間構(gòu)型、原子雜化、晶體結(jié)構(gòu)知識。

解析：以W-W鏈化合物構(gòu)成了生命界的是C元素形成的有機(jī)物，所以W是C元素，則Y為Si元素，Y元素以Y-X-Y鏈化合物構(gòu)成了礦物界是指礦物存在的Si—O—Si鏈，這也證明前一推斷的正確性，則X為O，Z為S。

（1）C是6號元素，核外電子排布式為1s22s22p2，價(jià)電子為2s22p2，價(jià)電子軌道式為。正確答案：。（2）WX是CO，原子數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的粒子包括N2、CN-、C22-等。CN-在形成配體時(shí)，由于C原子電負(fù)性比N原子電負(fù)性小，所以C原子對電子對的吸引能力較弱，也就比較容易提供用于形成配位鍵。正確答案：CN-（或C22-等）、碳元素的電負(fù)性小于氮元素的電負(fù)性。（3）ZX2是SO2，S原子成鍵電子對數(shù)目為2，孤對電子對數(shù)為（6-2×2）/2=1，價(jià)層電子對數(shù)為3，S采用sp2雜化，有一個(gè)雜化軌道容納孤對電子，所以SO2空間構(gòu)型為V形。正確答案：V形。（4）反應(yīng)混合物中涉及SiF4、H2O、H4SiO4、H2SiF6四種物質(zhì)，SiF4中心原子Si采用sp3雜化，H2O中心原子O采用sp3雜化，H4SiO4中心原子Si采用sp3雜化，H2SiF6中心原子Si采用sp3d2雜化。正確答案：SiF4、H2O、H4SiO4。（5）每1個(gè)Si原子周圍相鄰的O原子有4個(gè)，所以Si的配位數(shù)是4。晶胞中Si原子數(shù)8×1/8+6×1/2+4=8，O原子數(shù)16，晶胞總質(zhì)量 ，設(shè)晶胞邊長x pm，晶胞體積（x×10-10cm）3=x3×10-30cm3，

晶胞密度 ，所以 。正確答案： 。