(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
xZ,则x=
。