Question

（15分）【化学一一选修物质结构与性质】X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1，Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子。请回答下列问题：

（1）X元素在周期表中的位置是               ，它的外围电子的电子排布图为           。P元素属于          区元素，

（2）分子的空间构型是            ，分子中Y的杂化轨道类型为         ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是                （写分子式），理由是                         。

（3）含有元素N的盐的焰色反应为               色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其因是                                             。

（4）元素M与元素Q形成晶体结构如图1所示设其晶胞边长为a pm，该化合物的摩尔质量为Dg/mol。求该晶胞密度的计算式为                        

（5）三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图2所示。三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是         ，1 mol三聚氰胺分子中o键的数目为           。

Answer

（1）第三周期ⅥA族 ds

（2）V型 sp型杂化 SO2 SO2 为极性分子，CO2 为非极性分子，H2O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，所以SO2 的溶解度较大。

（3）紫 电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量。

（4）

（5）sp2、sp3杂化 15NA。

【解析】

试题分析：X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。X原子核外的M层中只有两对成对电子，则X为S元素，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y为C元素，Z是地壳内含量最高的元素，则Z为O元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，则M为Ca元素，N的原子序数比M小1，则N为K元素，Q在元素周期表的各元素中电负性最大，则Q为F元素，P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子，则P为Cu元素。

（1）X为S元素，元素在周期表中的位置是：第三周期ⅥA族，外围电子排布为3s23p4，它的外围电子的电子排布图为，铜原子最后1个电子填充4s能级，属于ds区元素。

（2）SO2 分子中S原子价层电子对数=2+（6-2×2）÷2=3，S原子含有1对孤电子对，其空间构型是V型，CO2 分子C原子有2个键，没有孤电子对，C的杂化轨道类型为sp杂化，SO2 为极性分子，CO2 为非极性分子，H2O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，所以SO2 的溶解度较大。

（3）含有K元素的盐的焰色反应为紫色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量。

（4）元素Ca与元素F形成晶体，晶胞中,白色球数目=8×1/8+6×1/2=4，黑球数为8个，化学式为CaF2 ，该化合物的摩尔质量为Dg/mol。晶胞质量=4D/NA,晶胞边长为a pm，晶胞体积= a3×10-30cm3，该晶胞密度的计算式为g/cm3

（5） 根据三聚氰胺的结构简式可以看出处于环上的N原子形成3个键，没有孤电子对，采用sp2杂化，氨基中N原子形成2个键，含有1对孤电子对，N原子采用sp3杂化，单键为键，双键含有1个键，1个 键，所以1个三聚氰胺分子含有15个 键，则1 mol三聚氰胺分子中 键的数目为15NA。

考点：考查元素的推断，核外电子的排布，分子结构与性质，晶胞的计算等知识。