Question

【題目】X、Y、Z、M、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，X元素原子核外有三個能級，各能級電子數(shù)相等，Y的單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種淡黃色的固體；Z元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2，M原子外圍電子排布式為3dn4sn；W的內(nèi)層電子已全充滿，最外層只有2個電子。

請回答下列問題：

（1）X元素在周期表中的位置是____；W2+離子的外圍電子排布式為___。

（2）X 能與氫、氮、氧三種元素構成化合物 XO(NH2)2，其中X原子和N原子的雜化方式為分別為___、___，該化合物分子中的π鍵與σ鍵的個數(shù)之比是____；該物質(zhì)易溶于水的主要原因是___。

（3）已知Be和Al元素處于周期表中對角線位置，化學性質(zhì)相似，請寫出Y元素與Be元素兩者相應的最高價氧化物對應水化物相互反應的化學方程式：____。

（4）M晶體的原子堆積方式為六方堆積(如圖所示)，則晶體中M原子的配位數(shù)是___。某M配合物的化學式是[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O，1 mol該配合物中含配位鍵的數(shù)目是____。

（5）Y離子和Z離子比較，半徑較大的是___(填離子符號)，元素Y與元素Z形成的晶體的晶胞結構是如圖所示的正方體，每個Y離子周圍與它最近的Y離子有___個。

Answer 1

【答案】第二周期ⅣA族 3d10 sp2 sp3 1∶7 CO(NH2)2能與水分子間形成氫鍵 Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O 12 6×6.02×1023 S2- 6

【解析】

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常見的元素，X的基態(tài)原子核外的三個能級上電子數(shù)相等，原子核外電子排布為1s22s22p2，則X為C元素；Y的單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種淡黃色的固體，則Y為Na元素，淡黃色固體是Na2O2；Z元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2個，原子只能有3個電子層，最外層電子數(shù)為6，則Z為S元素；M原子外圍電子排布式為3dn4sn，由于4s能級最大容納2個電子，且3d能級容納電子，n=2，則M為Ti；W的內(nèi)層電子已全充滿，最外層只有2個電子，原子序數(shù)大于硫，只能處于第四周期，原子核外電子數(shù)為2+8+18+2=30，W為Zn，據(jù)此解答。

綜上所述可知X是C；Y是Na；Z是S；W是Zn。

(1)X為C元素，C原子核外有2個電子層,最外層有4個電子，因此C元素處于周期表中第二周期ⅣA族，Zn是30號元素，Zn2+離子的外圍電子排布式為3d10；

(2)碳能與氫、氮、氧三種元素構成化合物CO(NH2)2，分子中C與O形成C=O雙鍵，C原子與N原子形成C-N單鍵，N原子與H原子之間形成N-H單鍵，分子中C原子成3個σ鍵，沒有孤電子對，所以C原子采取sp2雜化，N原子成3個σ鍵、有1對孤電子對，因此N原子采取sp3雜化，該化合物分子中有1個π鍵、7個σ鍵，π鍵與σ鍵數(shù)目之比為1：7，CO(NH2)2能與水分子間形成氫鍵，因此該物質(zhì)易溶于水；

(3)Be和Al元素處于周期表中對角線位置，化學性質(zhì)相似，則Be(OH)2與NaOH反應生成Na2BeO2與H2O，反應方程式為：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；

(4)M晶體的原子堆積方式為六方密堆積，以軸線原子研究，層內(nèi)有6個原子相鄰；上、下兩層各有3個原子與之相鄰，所以配位數(shù)為12，某M配合物化學式是[M(H2O)5Cl]Cl2H2O，M離子與H2O、Cl-形成配位鍵，1mol該配合物中含配位鍵為6mol，含有配位鍵的數(shù)目是6×6.02×1023；

(5)離子核外電子層數(shù)越多，離子半徑越大，S2-離子比Na+離子多一個電子層，所以離子半徑：S2->Na+；

晶胞中黑色球數(shù)目為8，白色球數(shù)目為8×+6×=4，故化學式為Na2S，黑色球為Na+、白色球為S2-；在一個晶胞中與該Na+距離最近的Na+有3個，在該Na+周圍的上、下、前、后、左、右，所以每個Na+離子周圍與它最近的Na+離子有6個。