Question

W、X、Y、Z、R為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大．W與Y形成常溫下呈液態(tài)的化合物G，X可以sp^m（m=1，2，3）雜化方式與X形成一系列X的化合物，X的單質(zhì)在高溫條件下與G反應(yīng)生成W單質(zhì)和氣態(tài)化合物；W的單質(zhì)與Z的單質(zhì)在點(diǎn)燃或光照時(shí)均能反應(yīng)生成1：1的水溶液為常見(jiàn)的酸；R原子的價(jià)電子層的未成對(duì)電子數(shù)為4．回答下列問(wèn)題：
（1）R基態(tài)原子的核外電子排布式是

 

．
（2）X能形成多種單質(zhì)，其中一種單質(zhì)的晶胞如右圖所示，該物質(zhì)的名稱是

 

．，其晶胞中的原子數(shù)為

 

．晶體類型為

 

．
（3）X以sp雜化方式與W形成最簡(jiǎn)單化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

 

．該分子中含有

 

．（填：極性鍵、非極性鍵）
（4）R的一種含氧酸根RO₄^2-有強(qiáng)氧化性，在其鈉鹽中加入1的水溶液，溶液變?yōu)辄S色，并有黃綠色氣體產(chǎn)生，該反應(yīng)的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,極性鍵和非極性鍵

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：X可以sp^m（m=1，2，3）雜化方式與X形成一系列X的化合物，X為碳元素；W的單質(zhì)與Z的單質(zhì)在點(diǎn)燃或光照時(shí)均能反應(yīng)生成1：1的水溶液為常見(jiàn)的酸，不難判斷該酸為鹽酸，則W為氫元素、Z為氯元素；X的單質(zhì)在高溫條件下與常溫下液態(tài)物質(zhì)G反應(yīng)生成氫氣單質(zhì)和氣態(tài)化合物，推斷出G為水，Y元素為氧元素；R原子的價(jià)電子層的未成對(duì)電子數(shù)為4，則價(jià)電子排布式只能為3d⁶4s²，R為鐵元素；
（1）根據(jù)價(jià)電子排布式寫出核外電子排布式；
（2）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)判斷單質(zhì)；利用均攤法計(jì)算晶胞中微粒數(shù)；根據(jù)微粒間作用力判斷晶體類型；
（3）根據(jù)雜化類型判斷形成的共價(jià)鍵類型，判斷其分子式；根據(jù)成鍵原子判斷鍵的極性；
（4）1：1的水溶液為HCl溶液，具有還原性，可與具有強(qiáng)氧化性的FeO₄^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒寫出化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）Fe原子序數(shù)為26，內(nèi)層電子排布與Ar電子排布完全相同，價(jià)電子排布式為3d⁶4s²，可寫出核外電子排布式為：[Ar]3d⁶4s²，故答案為：[Ar]3d⁶4s²；
（2）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，碳原子之間相互成鍵，符合金剛石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為金剛石晶胞；碳原子位于頂點(diǎn)、面心和體內(nèi)，數(shù)目為：8×

1

8

+6×

1

2

+4，晶胞中含有8個(gè)碳原子；晶胞中微粒為碳原子，且碳原子之間均以碳碳共價(jià)鍵結(jié)合在一起，屬于原子晶體，故答案為：金剛石、8、原子晶體；
（3）碳原子之間以sp雜化方式，形成C≡C，與H形成的化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH≡CH，分子內(nèi)C≡C為同種元素形成的共價(jià)鍵，屬于非極性鍵，C-H為不同種元素形成的共價(jià)鍵，為極性鍵，故答案為：CH≡CH、極性鍵和非極性鍵；
（4）1：1的水溶液為HCl溶液，具有還原性，可與具有強(qiáng)氧化性的FeO₄^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Cl^-被氧化為Cl₂，而FeO₄^2-被還原為Fe³⁺，可寫出化學(xué)方程式為：2Fe

O

2- 4

+16H++6Cl-=2Fe3++8H2O+3Cl2，故答案為：2Fe

O

2- 4

+16H++6Cl-=2Fe3++8H2O+3Cl2．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布規(guī)律、雜化理論、分子結(jié)構(gòu)、晶胞結(jié)構(gòu)等，難度中等．