Question

【題目】前四周期元素X、Y、Z、M、N、O、P，原子序數(shù)逐漸增大，其中X、Y、Z、M、N為短周期元素，而X、Y、Z、M處于同周期的P區(qū)，且未成對(duì)電子數(shù)之比為1:2:3:2；N與Z同族。O、P分別位于周期表第2、4列，P的單質(zhì)被稱(chēng)為“未來(lái)金屬”，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)。

（1）Y、Z、M三種元素的電負(fù)性由大到小的順序：________（用元素符號(hào)表示）。

（2）M的常見(jiàn)氫化物的氫鍵的鍵能小于HF的氫鍵的鍵能，但Z的常見(jiàn)氫化物常溫下為液態(tài)而HF常溫下為氣態(tài)的原因是：__________。

（3）XN一種耐磨涂料，可用于金屬表面保護(hù)層，該化合物可由X的三溴化物和N的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成。

①寫(xiě)出合成XN的化學(xué)方程式：_________。（各物質(zhì)用化學(xué)式表示）

②XN的晶體的晶胞如圖所示：

其中實(shí)心球?yàn)?/span>N，在一個(gè)晶胞中N原子空間堆積方式為______，N原子的配位數(shù)為______；該結(jié)構(gòu)中有一個(gè)配位鍵，提供空軌道的原子是________（寫(xiě)元素符號(hào)）。

（4）O和硫形成的某種晶體的晶胞如圖a所示：該晶胞原子的坐標(biāo)參數(shù)A為（0，0，0）；B為（1，0，0）。則C原子的坐標(biāo)參數(shù)為_______。

（5）圖b為P的一種面心立方晶胞結(jié)構(gòu)，若晶胞的邊長(zhǎng)為anm，則P的密度為_____g·cm-3（用含a和NA的代數(shù)式表示）

Answer 1

【答案】O＞N＞C 平均每個(gè)H2O分子間的氫鍵數(shù)目比HF分子間的多 BBr3+PBr3+3H2BP+6HBr 面心立方堆積 4 B （1/4，1/4，1/4）

【解析】

前四周期元素X、Y、Z、M、N、O、P，原子序數(shù)逐漸增大，其中X、Y、Z、M、N為短周期元素，而X、Y、Z、M處于同周期的p區(qū)，且未成對(duì)電子數(shù)之比為1:2:3:2；推出X為B元素、Y為C元素、Z為N元素、M為O元素；N與Z同族，則N為P元素；則O、P為第四周期，且分別位于周期表第2、4列，P的單質(zhì)被稱(chēng)為“未來(lái)金屬”，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)，則P為Ti元素，O為Ca元素，結(jié)合元素的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進(jìn)行答題。

由分析可知：X為B元素、Y為C元素、Z為N元素、M為O元素、N為P元素、O為Ca元素、P為Ti元素。

（1）由分析可知：Y為C元素、Z為N元素、M為O元素，同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，所以元素C、N、O的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>O＞N＞C，故答案為：O＞N＞C。

（2）M為O元素，M的常見(jiàn)氫化物為H2O，每個(gè)分子能形成兩條氫鍵，而每個(gè)HF分子只能形成一個(gè)氫鍵，所以雖然H2O氫鍵的鍵能小于HF氫鍵的鍵能，但水常溫下為液態(tài)而HF常溫下為氣態(tài)，故答案為：每個(gè)H2O平均形成的氫鍵數(shù)目比每個(gè)HF平均形成的氫鍵數(shù)目多。

（3）①XR的分子式為BP，R的三溴化物PBr3，所以合成XR的化學(xué)方程式為：BBr3＋PBr3＋3H2BP＋6HBr，故答案為：BBr3+PBr3+3H2BP+6HBr。

②BP晶體結(jié)構(gòu)中，實(shí)心球?yàn)?/span>P原子，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析，P做面心立方最密堆積；P位于頂點(diǎn)和面心，故1mol晶胞中含有P原子的數(shù)目為8×+6×=4，B位于晶胞內(nèi)，故含有B原子的數(shù)目為4個(gè)，所以P原子的配位數(shù)為4，沒(méi)有孤電子對(duì)的原子提供空軌道，B原子沒(méi)有孤電子對(duì)，所以提供空軌道，P原子提供孤電子對(duì)，故答案為：面心立方堆積；4；B。

（4）根據(jù)各個(gè)原子的相對(duì)位置可知，C在各個(gè)方向的1/4處，所以其坐標(biāo)為（1/4，1/4，1/4），故答案為：（1/4，1/4，1/4）。

（5）圖b為Ti的一種面心立方晶胞結(jié)構(gòu)，Ti原子的個(gè)數(shù)為：8×+6×=4個(gè)，若晶胞的邊長(zhǎng)為anm，體積為(a×10-7)3cm3，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，則晶體Ti的密度為=g·cm-3，故答案為：。