Question

X、Y、Z、U為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三種元素位于同一周期，其中基態(tài)Y原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，Y和Z的單質(zhì)可以通過(guò)分離液態(tài)空氣的方法大量制得，且XZ₂與Y₂Z互為等電子體。含U的化合物的焰色為紫色。試回答下列問(wèn)題：
（1）U單質(zhì)的原子堆積方式為_(kāi)_________________，Y的價(jià)電子排布式為_(kāi)_________________。
（2）化合物甲由Z、U兩元素組成，其晶胞如圖所示。

①甲的化學(xué)式為_(kāi)___________。
②下列有關(guān)該晶體的說(shuō)法中正確的是________（選填選項(xiàng)字母）。
A．每個(gè)晶胞中含有14個(gè)U⁺ 和13個(gè)Z₂^-
B．晶體中每個(gè)U⁺ 周圍距離最近的U⁺ 有6個(gè)
C．該晶體屬于離子晶體
③甲的密度為a g·cm^-3，則晶胞的體積是_____________ m³（只要求列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值用N_A表示）。

Answer 1

（8分）（1）體心立方堆積（1分）；2s²2p³ （1分） （2）①KO₂ （2分）； 
②C （2分，多選不得分）； ③ ×10^-6（或×10^-6或×10^-6）（2分）

解析試題分析：基態(tài)Y原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，所以Y是氮元素。Y和Z的單質(zhì)可以通過(guò)分離液態(tài)空氣的方法大量制得，因此Z是氧元素。且XZ₂與Y₂Z互為等電子體，這說(shuō)明X應(yīng)該是碳元素。含U的化合物的焰色為紫色，所以U是鉀元素。
（1）K單質(zhì)的原子堆積方式為體心立方堆積。根據(jù)核外電子排布式可知，Y的價(jià)電子排布式為2s²2p³。
（2）①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，K離子的個(gè)數(shù)＝。陰離子個(gè)數(shù)＝個(gè)，其中陰離子是2個(gè)氧原子構(gòu)成的，所以化學(xué)式是_KO2。
②每個(gè)晶胞中含有4個(gè)U⁺ 和4個(gè)Z₂^-，A不正確；晶體中每個(gè)U⁺ 周圍距離最近的U⁺ 有12個(gè)，B不正確；該晶體屬于離子晶體，C正確，答案選C。
③根據(jù)以上分析可知，甲的密度為a g·cm^-3，則晶胞的體積是，解得ρ＝。
考點(diǎn)：考查核外電子排布式、晶體類型的有關(guān)計(jì)算和判斷
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題。試題基礎(chǔ)性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)試能力和邏輯推理能力。該題以“周期表中元素的推斷”為載體，比較全面考查學(xué)生有關(guān)元素推斷知識(shí)和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力�？疾榱藢W(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及運(yùn)用元素周期律解決具體化學(xué)問(wèn)題的能力。