专题九原子、分子晶体结构与性质[课堂评价]1.(2014宿迁市上学期模拟卷)原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中,X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,E元素原子序数为29。请用元素符号或化学式回答下列问题:(1)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为;(2)已知YZ与XQ2互为等电子体,则1molYZ中含有π键数目为_______;(3)Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高的多,其原因是;(4)X、Z与氢元素可形成化合物H2X2Z4,常用作工业除锈剂。H2X2Z4分子中X的杂化方式为;(5)E原子的核外电子排布式为;E有可变价态,它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如右图所示,该晶体的化学式为。答案:(1)C<O<N(2)1.204×1024(或2mol)(3)H2O分子间存在氢键(4)sp2(5)[Ar]3d104s1、Cu2O。解析:X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,其原子结构是1s22s22p2,X为碳元素,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素为氧元素,因为X、Y、Z原子序数依次增大,所以Y是氮元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,其其原子结构是1s22s22p63s23p4,为硫元素,E元素原子序数为29是铜元素。(1)由于N原子结构中P轨道都为半充满结构比较稳定,所以第一电离能大小为C<O<N(2)NO与CS2互为等电子体,CS2结构式为S=C=S,1molNO中含有π键数目为2mol(3)H2O的沸点比H2S高的多原因是H2O分子间存在氢键,加大分子之间作用力(4)H2C2O4分子结构是HOOC—COOH,含有碳氧双键,所以碳的杂化方式为sp2(5)Cu的原子序数为29,根据构造原理书写Cu基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;晶胞中白球(氧)数目是(8×1/8+1)=2,黑球(铜)数目是4,所以晶体的化学式为是Cu2O。2.(2014南通市二模卷)元素X的基态原子中的电子共有7个能级,且最外层电子数为1,X原子的内层轨道全部排满电子。在气体分析中,常用XCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应如下:2XCl+2CO+2H2O=X2Cl2·2CO·2H2O⑴X基态原子的电子排布式为。⑵C、H、O三种原子的电负性由大到小的顺序为。⑶X2Cl2·2CO·2H2O是一种配合物,其结构如右图所示:①与CO为互为等电子体的分子是。②该配合物中氯原子的杂化方式为。③在X2Cl2·2CO·2H2O中,每个X原子能与其他原子形成3个配位键,在图中用“→”标出相应的配位键。⑷XCl的晶胞如右图所示,距离每个X+最近的Cl—的个数为。答案:⑴1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1⑵O>C>H⑶①N2②sp3③⑷4解析:(1)根据题干信息可以知道X为铜元素,Cu的原子序数为29,根据构造原理书写Cu基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(2)①C、H、O三种原子中根据周期表中位置可以判断出电负性最大的是O,其次是C,顺序为O>C>H(3)CO的原子数为2,价电子数是10,互为等电子体的分子是N2②Cu2Cl2·2CO·2H2O中氯原子形成单键,杂化方式为所以sp3③由于CO、H2O都存在孤对电子,与X元素之间形成配位键,Cl元素有一个未成对电子与X元素之间形成配位键,同时也存在孤对电子,与X元素之间形成配位键,见图(4)根据图可以知道距离白球最近的黑球是4,XCl的晶胞中X+与Cl—微粒之比为1︰1,所以距离黑球最近的白球也是4。XClClXCOOH2OCOH2