Question

【題目】SDIC是一種性能穩(wěn)定的高效廣譜殺菌消毒劑，廣泛用于環(huán)境水處理食品加工公共場(chǎng)所等清潔消毒，結(jié)構(gòu)如圖甲所示其中WXYRZ均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大，Z在同周期主族元素中原子半徑最小，且Z與Y位于不同周期

回答下列問題:

(1)SDIC中，電負(fù)性最小的元素是____(填元素名稱) ，其中W最外層的孤電子對(duì)數(shù)為__________。

(2)基態(tài)X3-的核外電子排布式為____某離子晶體中含有X3-和M+兩種離子，其中M+核外電子正好充滿KLM3個(gè)能層，則M的元素符號(hào)是___ ，該晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示，則X3-的配位數(shù)為____

(3)X≡X的鍵能為942kJ/mol，X-X單鍵的鍵能為247kJ/mol，則X的最常見單質(zhì)中____(填“σ”或“π”)鍵更穩(wěn)定

(4)X的最簡(jiǎn)單氫化物是___ 分子(填“極性”或“非極性”)，該分子與1個(gè)H+結(jié)合形成離子時(shí)鍵角___ (填“變大”“變小”或“不變”)，原因是____

(5)SDIC的原子發(fā)射光譜中呈現(xiàn)特征顏色的微觀原因是____

(6)在由R和Y的單核離子組成的晶體中，陰離子的排列方式為面心立方最密堆積，陽離子填充在全部的正四面體空隙中已知晶胞參數(shù)為anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體密度為____g/cm3 (列出計(jì)算式)

Answer 1

【答案】鈉 0 1s22s22p6 Cu 6 π 極性 變大 NH3中N原子上有一對(duì)孤電子對(duì)，與H+結(jié)合形成NH4+后，原來的孤電子對(duì)變?yōu)槌涉I電子對(duì)，對(duì)于其他成鍵電子對(duì)的斥力變小，所以，N-N-H鍵角變大， 不同元素的電子從較高能級(jí)的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級(jí)的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，會(huì)釋放不同頻率的光

【解析】

R在化合物中顯+1價(jià)，且在WXYRZ五種短周期元素中原子序數(shù)較大，則R為Na；Z在同周期主族元素中原子半徑最小，則Z為Cl；由可知，Y易形成2個(gè)共價(jià)鍵，且Y的原子序數(shù)比R(Na)小，則Y為O；W形成4個(gè)共價(jià)鍵且原子序數(shù)比Y(O)小，則W為C；W(C)XY(O)的原子序數(shù)增大，則X為N；綜上所述：WXYRZ分別為C、N、O、Na、Cl，據(jù)此解答。

(1)元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小，所以，SDIC中，電負(fù)性最小的元素是鈉，SDIC中，每個(gè)W(C)都形成4對(duì)共用電子對(duì)，孤電子對(duì)數(shù)為0，故答案為：鈉；0；

(2)X為N，基態(tài)X3-(N3-)的核外電子排布式為1s22s22p6，M+核外電子正好充滿KLM3個(gè)能層，則M+核外有(2+8+18)個(gè)=28個(gè)電子，M為29號(hào)元素Cu，由題意可知，該晶體化學(xué)式為Cu3N，晶胞結(jié)構(gòu)中黑色小球代表的原子個(gè)數(shù)=12×=3，白色小球代表的原子個(gè)數(shù)=8×=1，即白色小球代表N3-，它的配位離子有上、下、左、右、前、后共6個(gè)，故答案為：1s22s22p6；Cu；6；

(3)X≡X含兩個(gè)π鍵和一個(gè)σ鍵，單鍵為σ鍵，由此可見，氮氮鍵中π鍵的鍵能=kJ/mol=347.5kJ/mol＞σ鍵的鍵能，π鍵更穩(wěn)定，故答案為：π；

(4)X為N，其最簡(jiǎn)單氫化物是NH3，NH3是三角錐形分子，正負(fù)電荷中心不重合，為極性分子，NH3與1個(gè)H+結(jié)合形成離子即NH4+，NH3中N原子上有一對(duì)孤電子對(duì)，與H+形成NH4+后，原來的孤電子對(duì)變?yōu)槌涉I電子對(duì)，對(duì)于其他成鍵電子對(duì)的斥力變小，所以，N-N-H鍵角變大，故答案為：極性；變大；NH3中N原子上有一對(duì)孤電子對(duì)，與H+形成NH4+后，原來的孤電子對(duì)變?yōu)槌涉I電子對(duì)，對(duì)于其他成鍵電子對(duì)的斥力變小，所以，N-N-H鍵角變大；

(5)不同元素的電子從較高能級(jí)的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級(jí)的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，會(huì)釋放不同頻率的光，因此，SDIC的原子發(fā)射光譜中呈現(xiàn)特征顏色，故答案為：不同元素的電子從較高能級(jí)的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級(jí)的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，會(huì)釋放不同頻率的光；

(6)R(Na)和Y(O)的單核離子組成的晶體為Na2O，O2-排列方式為面心立方最密堆積，而面心立方最密堆積晶胞中共涉及14個(gè)離子，分別位于立方體的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，則一個(gè)晶胞中O2-的個(gè)數(shù)==4，結(jié)合化學(xué)式Na2O可知，Na+個(gè)數(shù)為8，則一個(gè)晶胞的質(zhì)量=g，又因?yàn)榫О麉��?shù)為anm，則一個(gè)晶胞的體積=cm3，所以該晶體密度=g/cm3，故答案為：。