Question

10．圖1為長式周期表的一部分，其中的編號代表對應的元素．
請回答下列問題：
（1）科學發現，②、④、⑨三種元素的原子形成的晶體具有超導性，其晶胞的結構特點如圖2所示（圖中②、④、⑨分別位于晶胞的體心、頂點、面心），則該化合物的化學式為MgNi₃C（用對應的元素符號表示）．
（2）元素②的一種氫化物是重要的化工原料，常把該氫化物的產量作為衡量石油化工發展水平的標志．有關該氫化物分子的說法正確的是BD．
A．分子中含有分子間氫鍵                  B．屬于含有極性鍵的非極性分子
C．只含有4個σ鍵和1個p-p的π鍵   D．該氫化物分子中②原子采用sp²雜化
（3）某元素的價電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，該元素與元素①形成的18電子的X分子的結構式為；該元素還可與元素①形成10電子的氣體分子Y，將過量的Y氣體通入盛有含⑩元素的硫酸鹽溶液中，反應過程中的實驗現象為：先產生藍色沉淀，后沉消失，變成深藍色的溶液；反應過程中的離子方程式為Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-  
（4）比較③，⑤，⑥，⑦，⑧五種元素的電負性大小，由小到大排列的順序為Ca＜Al＜S＜Cl＜O（用元素符號表示）．
（5）⑩元素單質晶體是面心立方體，立方體的每個面5個⑩原子緊密堆砌，⑩原子半徑為d cm，求該金屬的密度為$\frac{\sqrt{2}a}{8p9vv5xb5^{3}}$g•cm^-3．（該金屬原子的質量為a g）

Answer 1

分析 根據元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分別是H、C、O、Mg、Al、S、Cl、Ca、Ni、Cu元素，
（1）利用均攤法確定其化學式；
（2）②為C元素，碳元素一種氫化物是的產量作為衡量石油化工發展水平的標志，該氫化物為C₂H₄，C元素電負性不大，分子中不存在氫鍵，為對稱結構，屬于非極性分子，分子中含有1個C=C雙鍵、4個C-H鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵中1個σ鍵、1個π鍵，根據雜化軌道數目確定雜化方式；
（3）某元素的價電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，s能級上最多排列2個電子，所以n=2，則該元素的價電子排布式為：2s²2p³，為N元素，該元素與元素①形成的18電子的X分子是N₂H₄，該元素還可與元素①形成10電子的氣體分子Y，Y是NH₃，過量的氨氣和硫酸銅溶液中，氨氣先和水反應生成一水合氨，硫酸銅和一水合氨反應生成氫氧化銅藍色沉淀，氫氧化銅和一水合氨反應生成銅氨絡合物；
（4）同一周期元素中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大，同一主族中，元素的電負性隨著原子序數的增大而減小；
（5）根據ρ=$\frac{m}{V}$計算密度．

解答 解：根據元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩分別是H、C、O、Mg、Al、S、Cl、Ca、Ni、Cu元素，
（1）由元素指周期表中的位置可知，②為C元素、④為Mg元素、⑨為Ni元素，根據晶胞結構可知，晶胞中C原子數目為1，Mg原子數目為8×$\frac{1}{8}$=1，Ni原子數目為6×$\frac{1}{2}$=3，該物質化學式為：MgNi₃C，
故答案為：MgNi₃C；
（2）②為C元素，碳元素一種氫化物是的產量作為衡量石油化工發展水平的標志，該氫化物為C₂H₄，
A．C元素電負性不大，所以乙烯分子中不存在氫鍵，故A錯誤
B．碳氫原子之間存在極性鍵，且乙烯為對稱結構，屬于非極性分子，故B正確；
C．分子中含有1個C=C雙鍵、4個C-H鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵中1個σ鍵、1個π鍵，含有5個σ鍵和1個π鍵，故C錯誤；
D．C原子呈1個C=C雙鍵、2個C-H鍵，雜化軌道數為3，原子采用sp²雜化，故D正確；
故選：BD；
（3）某元素的價電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，s能級上最多排列2個電子，所以n=2，則該元素的價電子排布式為：2s²2p³，為N元素，該元素與元素①形成的18電子的X分子是N₂H₄，其結構式為：；
該元素還可與元素①形成10電子的氣體分子Y，Y是NH₃，過量的氨氣和硫酸銅溶液中，氨氣先和水反應生成一水合氨，硫酸銅和一水合氨反應生成氫氧化銅藍色沉淀，氫氧化銅和一水合氨反應生成銅氨絡合物，離子反應方程式為：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案為：；先產生藍色沉淀，后沉消失，變成深藍色的溶液；Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
（4）同一周期元素中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大，同一主族中，元素的電負性隨著原子序數的增大而減小，所以這幾種元素電負性大小順序是Ca＜Al＜S＜Cl＜O，
故答案為：Ca＜Al＜S＜Cl＜O；
（5）⑩元素單質晶體是面心立方體，該晶胞中銅原子個數=8×$\frac{1}{8}$$+6×\frac{1}{2}$=4，銅原子半徑為d cm，晶胞的棱長=$\sqrt{\frac{（{4d）}^{2}}{2}}$cm=2$\sqrt{2}$dcm，則其體積=（2$\sqrt{2}$dcm）³，ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4a}{（2\sqrt{2}d）^{3}}$g•cm^-3=$\frac{\sqrt{2}a}{8p9vv5xb5^{3}}$g•cm^-3，
故答案為：$\frac{\sqrt{2}a}{8p9vv5xb5^{3}}$．

點評 本題考查了物質結構和性質，涉及化學式的確定、晶胞的計算、電負性大小的比較等知識點，同時考查學生空間想象能力，根據元素周期律來分析解答，難點是密度的計算，要結合密度公式來解答，難度較大．