Question

下表為長(zhǎng)式周期表的一部分，其中的序號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素．

（1）元素④與⑥形成的氣體化合物中，元素④的雜化方式為

 

，氣體化合物分子空間構(gòu)型為

 

；
（2）某元素的價(jià)電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，該元素可與元素①形成10電子的氣體分子Y，將過(guò)量的Y氣體通入盛有含⑩元素的硫酸鹽溶液中，反應(yīng)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：

 

；
反應(yīng)過(guò)程中的離子方程式為

 

．
（3）元素④的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時(shí)，元素④被還原到最低價(jià)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，其中實(shí)心球表示元素⑩原子，則一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為

 

．
（5）⑩元素單質(zhì)晶體是面心立方體，立方體的每個(gè)面5個(gè)⑩原子緊密堆砌，⑩原子半徑為d cm，求該金屬的密度為

 

g?cm^-3．（該金屬原子的質(zhì)量為a g）

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：根據(jù)元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分別是H、Be、C、N、O、F、Mg、Cl、Cr、Cu元素，
（1）元素④與⑥形成的氣體化合物為NF₃中，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定原子雜化方式、分子空間構(gòu)型；
（2）某元素的價(jià)電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，s能級(jí)最多排列2個(gè)電子，所以其價(jià)電子排布式為2s²2p³，所以該元素是N元素，該元素可與元素①形成10電子的氣體分子Y為NH₃，將過(guò)量的NH₃氣體通入盛有含⑩元素的硫酸鹽硫酸銅溶液中，氨氣先和水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，過(guò)量的一水合氨和氫氧化銅反應(yīng)生成銅氨絡(luò)合物；
（3）元素N的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液是稀硝酸，元素⑦的單質(zhì)是Mg，元素④被還原到最低價(jià)，則生成氨氣，二者反應(yīng)生成硝酸鎂、氨氣和水；
（4）利用均攤法計(jì)算O原子個(gè)數(shù)；
（5）⑩元素單質(zhì)晶體是面心立方體，立方體的每個(gè)面5個(gè)⑩原子緊密堆砌，⑩原子半徑為d cm，則每個(gè)面上對(duì)角線長(zhǎng)度為4dcm，其邊長(zhǎng)為2

2

dcm，體積為16

2

d³cm³，其密度ρ=

m

V

．

解答： 解：根據(jù)元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分別是H、Be、C、N、O、F、Mg、Cl、Cr、Cu元素，
（1）元素④與⑥形成的氣體化合物為NF₃中，該分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

×（5-3×1）=4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以中心原子為sp³雜化，空間構(gòu)型為三角錐形結(jié)構(gòu)，故答案為：sp³；三角錐形；
（2）某元素的價(jià)電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，s能級(jí)最多排列2個(gè)電子，所以其價(jià)電子排布式為2s²2p³，所以該元素是N元素，該元素可與元素①形成10電子的氣體分子Y為NH₃，將過(guò)量的NH₃氣體通入盛有含⑩元素的硫酸鹽硫酸銅溶液中，氨氣先和水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，過(guò)量的一水合氨和氫氧化銅反應(yīng)生成銅氨絡(luò)合物，所以看到的現(xiàn)象是先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀后溶解，最后溶液呈深藍(lán)色，離子方程式為Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案為：先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀后溶解，最后溶液呈深藍(lán)色；Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
（3）元素N的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液是稀硝酸，元素⑦的單質(zhì)是Mg，元素④被還原到最低價(jià)，則生成氨氣，二者反應(yīng)生成硝酸鎂、氨氣和水，反應(yīng)方程式為4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，故答案為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；
（4）該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)為4，O原子個(gè)數(shù)=1+8×

1

8

=2，則Cu、O原子個(gè)數(shù)之比=4：2=2：1，化學(xué)式為Cu₂O，
故答案為：2；
（5）⑩元素單質(zhì)晶體是面心立方體，立方體的每個(gè)面5個(gè)⑩原子緊密堆砌，⑩原子半徑為d cm，則每個(gè)面上對(duì)角線長(zhǎng)度為4dcm，其邊長(zhǎng)為2

2

dcm，體積為16

2

d³cm³，該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，其密度ρ=

m

V

=

a NA ×4

16 2 d3

g?cm^-3=

2 a

8d3

g?cm^-3，
故答案為：

2 a

8d3

．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及晶胞計(jì)算、原子雜化、微�？臻g構(gòu)型判斷、絡(luò)合物等知識(shí)點(diǎn)，這些知識(shí)點(diǎn)都是高考高頻點(diǎn)，會(huì)利用均攤法、價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析解答，難點(diǎn)是晶胞計(jì)算，題目難度中等．