X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三种元素位于同一周期，其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，且XZ2与Y2Z互为等电子体．含U的化合

题型：不详难度：来源：

X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三种元素位于同一周期，其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，且XZ₂与Y₂Z互为等电子体．含U的化合物的焰色为紫色．试回答下列问题：
（1）U单质的原子堆积方式为______，Y的简单氢化物分子式为______．
（2）X的一种氢化物的相对分子质量为28，其分子中σ键与π键的键数之比为______．
（3）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如右图所示．
①甲的化学式为______．
②下列有关该晶体的说法中正确的是______（选填选项字母）．
A．每个晶胞中含有14个U⁺和13个Z₂^-
B．晶体中每个U⁺周围距离U⁺最近的Z₂^-有6个
C．该晶体属于离子晶体
③甲的密度为ag•cm^-3，则晶胞的体积是______cm³（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数用N_A表示）．

答案

X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，则外围排布为2s²2p³，则Y为氮元素；X、Y、Z三种元素位于同一周期，且XZ₂与Y₂Z互为等电子体，X与Z的质子数之和为14，则为CO₂与N₂O，故X为碳元素、Z为氧元素；含U的化合物的焰色为紫色，则U为钾元素，
（1）U为钾元素，K单质的原子堆积方式为体心立方堆积；
Y的简单氢化物分子式为，
故答案为：体心立方堆积；NH₃；
（2）X为碳元素，一种氢化物的相对分子质量为28，该氢化物为C₂H₄，分子中含有1个C=C双键、4个C-H，C=C双键含有1个σ键、1个π键，单键为σ键，故C₂H₄分子中σ键与π键的键数之比为5：1
故答案为：5：1；
（3）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如右图所示．
①由晶胞结构可知，晶胞中K原子数目为8×

1

8

+6×

1

2

=4，O原子数目为4×2×

1

4

+8×

1

2

+8×

1

4

=8，故K原子与O原子数目之比为4：8=1：2，故甲的化学式为KO₂，
故答案为：KO₂；
②A．由①中计算靠自己，每个晶胞中含有4个K⁺和4O₂^-，故A错误；
B．由晶胞结构可知，晶体中每个K⁺周围距离K⁺最近的O₂^-有6个，故B正确；
C．该晶体由K⁺和4O₂^-构成，属于离子晶体，故C正确；
故答案为：BC；
③晶胞的质量为

4×71

NA

g，甲的密度为ag•cm^-3，则晶胞的体积是

4×71 NA g

ag/cm3

=

284

aNA

cm³，
故答案为：

284

aNA

．