Question

【題目】X、Y、Z、W、M、Q、R六種元素均位于前四周期，且原子序數依次增大。其相關信息如下：X的核外電子總數等于其電子層數；Y的最外層電子數是次外層的3倍；Z原子的價層電子排布為nsn-1npn-2；Q的外圍電子排布為（n+1）d4n(n+2)sn； W、M、R最外層電子只有1個�；卮鹣铝袉栴}：

（1）Q元素位于周期表第_____族。Q金屬配合物Q（CO）n的中心原子的價電子數與配體提供的電子總數之和為18，則n=_____。M的一種重要化合物用于檢查司機是否酒駕，該化合物的化學式______，如果司機酒駕檢查時該物質顯示的顏色變化是_____________________。

（2）關于R單質晶體的說法正確的是______________。

①晶體中的化學鍵具有方向性和飽和性

②晶體中不存在陰陽離子間的相互作用

③晶體導電是因為在外加電場作用下產生自由電子

④單質具有光澤是因為金屬陽離子吸收并放出可見光

⑤晶體中原子的堆積方式為‥ABCABC‥型。

（3）離子化合物中陰陽離子半徑之比是決定晶體構型的重要因素之一，配位數與離子半徑之比存在如下關系：

已知，在QY中Q離子的半徑為70pm，Y離子的半徑為140pm，分析以上信息，可以推導出該晶體結構與常見_______晶體（填寫化學式）陰陽離子的配位數相同。與陰（陽）離子配位的這幾個陽（陰）離子，在空間構成的立體形狀為_______________。

（4）W的原子半徑為r，其晶體的空間利用率______________（用含r的表達式表示）。

（5）已知SiH4在堿的催化作用下，劇烈發生水解，反應方程式為：SiH4 +（n+2）H2O= SiO2.nH2O + 4H2，已知每1mol SiH4水解反應中轉移4mol電子，則C，H，Si三種元素的電負性由大到小的順序為___________。

（6）X射線衍射測定發現，I3AsF6中存在I3+離子，I3+離子的幾何結構為______，中心原子的雜化方式為_____

（7）已知金剛石中碳原子的連接方式如下圖，則12g金剛石中含有的六元環的數目是________個。

Answer 1

【答案】 Ⅷ 4 K2Cr2O7 橙紅色變為綠色 ②⑤ NaCl 正八面體 C>H>Si V形 sp3 2NA

【解析】試題分析：X的核外電子總數等于其電子層數，X是H元素；Y的最外層電子數是次外層的3倍，Y是O元素；Z原子序數大于O，Z原子的價層電子排布為nsn-1npn-2，n=3，所以Z是Al元素；Q的外圍電子排布為（n+1）d4n(n+2)sn，n=2，所以Q是Ni元素；W、M、R最外層電子只有1個，W、M、R分別是K、Cr、Cu；

解析：（1）Q是Ni元素，原子序數是28，位于周期表第Ⅷ族。Q金屬配合物Ni（CO）n的中心原子的價電子數與配體提供的電子總數之和為18，Ni價電子數是10,1個氧原子提供2個電子，則n=4。用K2Cr2O7檢查司機是否酒駕，乙醇能把+6價鉻元素還原為+3價，如果司機酒駕檢查時該物質顯示的顏色變化是橙紅色變為綠色。（2）①銅單質是金屬晶體，金屬鍵沒有方向性和飽和性，故①錯誤；②金屬晶體中沒有陰離子，所以不存在陰陽離子間的相互作用，故②正確；③晶體導電是因為在外加電場作用下自由電子發生定向移動，故③錯誤；④金屬單質具有光澤是因為電子吸收并放出可見光，故④錯誤；⑤銅晶體中原子的堆積方式為‥ABCABC‥型，故⑤正確；（3）Q離子的半徑為70pm，Y離子的半徑為140pm，離子半徑之比為0.5,可以推導出該晶體中配位數是6，結構與常見NaCl晶體陰陽離子的配位數相同。與陰（陽）離子配位的這幾個陽（陰）離子，在空間構成的立體形狀為正八面體。（4）金屬鉀是體心立方堆積，原子半徑為r，則晶胞的邊長是，晶胞體積是 ，根據均攤原則，1個晶胞含有鉀原子數是 ，2個鉀原子的體積是 ，晶體的空間利用率 。

（5）甲烷中碳是-4價、H是+1價，所以電負性C>H， SiH4在堿的催化作用下水解為SiO2.， SiH4 中Si是+4價、H是-1價，所以電負性H>Si ，則C，H，Si三種元素的電負性由大到小的順序為C>H>Si。（6）I3+離子中，中心I原子外層6個電子，其中兩個分別和兩端I原子生成共價鍵,剩余4個電子是兩對孤對電子，于是中心I原子有4對價電子對，其中兩對成鍵電子對，兩對孤對電子對， I3+離子的幾何結構為V形，中心原子的雜化方式為sp3；（7）則12g金剛石中含有碳原子1mol，每個C原子被6×2＝12個六元環共用，每個六元環上有6個碳原子，所以六元環的數目是2NA個。