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21．【化学–选修3：物质结构与性质】（15分）
X 、Y 、Z 、W 四种元素原子序数依次增大且均小于36。 Z 基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y 基态原子是同周期元素中未成对电子数最多的原子，X 分别与Y 、Z 元素组合均可形成10电子微粒, W 基态原子有10个价电子。回答下列问题（以下问题均以推知元素符号作答）：
（1）若 YX 3与X 2Z ﹑YX 2－与ZX －﹑Y 3－与Z 2－性质相似，请写出Mg(YX 2)2在一定条件下分解的化学反应方程式 ⑵已知0℃时X 2Z 的密度为a g/cm 3，其晶胞中X 2Z 分子的空间排列方式与金刚石
晶胞类似，相似的原因是 。两个X 2Z 分子间的最近距离为 pm(用a 和N A 表示)。 已知X 2Y 的升华热是51 kJ/mol ，除氢键外，X 2Z 分子间还存在范德华力（11 kJ/mol ），则X 2Z 晶体中氢键的“键能”是 kJ/mol 。
⑶ WZ 是一种功能材料，已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面。工业上常以W(YZ 3)2·6X 2Z 和尿素［CO(NH 2)2］为原料制备。
①W 2+的基态核外电子排布式为 ，其核外电子有 种运动状态。
②尿素分子中碳原子的杂化方式为 ，1 mol 尿素分子中含有的σ键数为 。
③YZ 3－的空间构型 。
④WZ 晶体的结构与NaCl 相同，但天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，
例如在某种WZ 晶体中就存在如图所示的缺陷：一个W 2+空缺，另有两个W 2+被两个W 3+所
取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中W 和Z 的比值却发生了变化。经测定某样品
中W 3+与W 2+的离子数之比为6∶91。若该晶体的化学式为W x Z ，则x= 。
【答案】（15分）（1）3 Mg(NH 2)2==Mg 3N 2+4NH 3↑ （2分）
（2） 水中的O 和金刚石中的C 都是sp 3杂化，且水分子间的氢键具有方向性，每个水
分子可与相邻的4个水分子形成氢键（2分）
314443A
aN ×1010（2分） 20（1分） （3）①1s 22s 22p 63s 23p 63d 8
（2分） 26 （1分）
②sp 2杂化（1分） 7N A （1分） ③平面三角（1分） ④0.97 （2分）
22．（12分）【化学—物质结构与性质】
已知：G 、Q 、R 、T 、X 、Y 、Z 都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。G 的简单阴离子最外层有2个电子，Q 原子最外层电子数是内层电子数的两倍，X 元素最外层电子数与最内层电子数相同；T 2R 的晶体类型是离子晶体，Y 原子基态3p 原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体；在元素周期表中Z 元素位于第11列。
回答下列问题：
（1）Z +的核外外围电子排布式是
_________________________________________________。
（2）X以及与X左右相邻的两种元素，其第一电离能由由大到小的顺序为____________(填元素符号)。
（3）Q元素最高价氧化物的水化物分子中，Q原子采取________杂化，写出与QR2互为等电子体的一种分子的化学式：____________________。
（4）分子式为G2R、G2Y的两种物质中一种更稳定，原因是________________________；Q的氯化物、T的氯化物、X的氯化物的熔点由低到高的顺序是___（填化学式）。
（5）据报道，由Q、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如下图所示。晶体中距每个X原子周围距离最近的Q原子有个
【答案】（1） 3d10 (2分)
（2） Mg> Al > Na (2分)
（3） sp2N2O(或CS2等)（各1分)
（4） O的非金属性比S强(或H2O的键能比H2S大)(2分) CCl4 < NaCl < MgCl2 (2分)
（5） 2(2分)
23．今有a X、b Y、c Z三种元素。已知：①各原子序数a、b、c均小于20且a＋b＋c＝25；
②元素Y的原子外围电子构型为ns2np n＋2；③X和Y在不同条件下可形成X2Y和X2Y2两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY2两种化合物；④Z的硫化物的相对分子质量与Z的氯化物的相对分子质量之比为38∶77，据上可推知：
（1）X________，Y________，Z________（写元素符号）。
（2）X2Y2是________晶体，构成晶体的微粒是________，该晶体中含有________（填其微粒间作用）。
（3）Z的硫化物和氯化物的分子空间构型分别是__________、________，其中Z原子分别以________、________杂化轨道成键，按照成键方式来分类，Z的硫化物中的共价键类型和数目是___________________________________。
【答案】（1）Na O C
（2）离子Na＋、O22－离子键、非极性键
（3）直线形正四面体形sp1sp32个σ键和2个π键
24．（14分）甲、乙、丙是常见的三种物质，它们之间有如图所示的转化关系。根据要求回答问题：
I、已知：甲是常见单质，丙为氢气。
（1）若乙为氧化物且有磁性，则乙发生铝热反应的化学方程式为。
（2）若甲为碳，则产物乙、丙可合成甲醇。
①已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.0 kJ·mol－1
CH4(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋H2(g) ΔH＝＋77.0 kJ·mol－1
