Question

【題目】【化學—物質結構與性質】如右圖是元素周期表的一部分。已知R的核電荷數小于36，氣態氫化物沸點：MHn>YHn。

（1）表中五種元素第一電離能最大的是 （填元素符號），Y的最簡單氫化物分子的空間構型為 ，基態R原子中有 個未成對電子。

（2）Y的最高價氧化物熔點比M的最高價氧化物熔點低，原因是 ，YZ－中σ鍵與π鍵的個數比為 。

（3）YO32－中Y原子的雜化方式是 ，寫出一種與YO32－互為等電子體的粒子 （用化學符號表示）。

（4）Z的一種常見氫化物能與硫酸銅反應生成配合物。請用結構簡式表示該配合物中的陽離子： 。

（5）如圖為某金屬單質的面心立方晶胞結構示意圖，該晶體中配位數是 ；測得此晶體的密度為2.7g.cm－3，晶胞的邊長為0.405nm，則此金屬原子的相對原子質量為 （結果保留整數）。

Answer 1

【答案】（1）N（1分）正四面體（1分）2（1分）

（2）Y的最高價氧化物是分子晶體,M的最高價氧化物是原子晶體 1︰2（2分）

（3）sp2（2分） NO3-（或SO32- 、SiO32-、BF3等）（1分）

（4） （用小橫線不扣分）（2分）（5）12（1分） 27（2分）

【解析】

試題分析：R的核電荷數小于36，由元素在周期表中相對位置，可知X、Y、Z處于第二周期，M處于第三周期，R處于第四周期，氣態氫化物沸點：MHn＞YHn，氫化物YHn分子之間沒有氫鍵，H元素與Al元素之間不能形成氣態氫化物，則Y為C元素、M為Si、R為Ge、X為B、Z為N元素。

（1）同主族自上而下第一電離能減小，同周期隨原子序數增大，元素第一電離能增大，氮元素2p能級為半滿穩定狀態，第一電離能高于同周期相鄰元素的，表中五種元素第一電離能最大的是N元素，Y的最簡單氫化物為CH4，分子的空間構型為正四面體。基態R原子外圍電子排布式為4s24p2有 2個未成對電子；

（2）Y的最高價氧化物為分子晶體，M的最高價氧化物為原子晶體，故Y的最高價氧化物熔點比M的最高價氧化物熔點低，CN-與氮氣分子互為等電子體，CN-中C原子與N原子之間形成3對共用電子對，則σ鍵與π鍵的數目比為1：2；

（3）CO32-中C原子孤電子對數=(4+22×3)/2=0，價層電子對數=3+0=3，C原子的雜化方式是sp2，一種與CO32-互為等電子體的粒子為 NO3-（或SO32-、SiO32-、BF3等）；

（4）Z的一種常見氫化物能與硫酸銅反應生成配合物，該配合物中的陽離子；

（5）以頂點原子研究，與之相鄰的原子處于面心，每個頂點為8個晶胞共用，每個面心為2個晶胞共用，該晶體中配位數是3×8/2=12，晶胞中原子數目為8×1/8+6×1/2 =4，設金屬的相對原子質量為M，則4×M/6.02×1023g=2.7g/cm3×（0.405×10-7cm）3，解得M=27.