Question

X、Y、Z、R、W均為周期表中前四周期的元素，其原子序數(shù)依次增大；x^2－和Y⁺有相同的核外電子排布；Z的氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素氫化物的沸點(diǎn)低；R的基態(tài)原子在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數(shù)最多；W為金屬元素，X與W形成的某種化合物與Z的氫化物的濃溶液加熱時(shí)反應(yīng)可用于實(shí)驗(yàn)室制取Z的氣態(tài)單質(zhì)。回答下列問題（相關(guān)回答均用元素符號或化學(xué)式表示）：

（1）R的基態(tài)原子的核外電子排布式是＿＿＿＿＿＿＿。

（2）Z的氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素氫化物的沸點(diǎn)低的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）X與Z中電負(fù)性較大的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；Z的某種含氧酸鹽常用于實(shí)驗(yàn)室中X的單質(zhì)的制取，此酸根離子的空間構(gòu)型是＿＿＿＿＿，此離子中含有的化學(xué)鍵類型是＿＿＿＿；X一Z一X的鍵角＿＿＿＿＿109． 5⁰。（填“＞”、“＝”或“＜”）

（4）X與Y形成的化合物Y₂X的晶胞如圖。其中X離子的配位數(shù)為_______，以相距一個(gè)X離子最近的所有Y離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為        。該化合物與MgO相比，熔點(diǎn)較高的是＿＿＿＿＿。

（5）已知該化合物的晶胞邊長為a pm，則該化合物的密度為＿＿＿＿g/cm³。（列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為N_A）

 

Answer 1

【答案】

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或者[Ar]3d⁵4s¹

（2）HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間不存在氫鍵

（3）O  三角錐形  共價(jià)鍵（答極性鍵或配位鍵均可）  <

（4）8  立方體或正方體  MgO

（5）

【解析】

試題分析：（1）依據(jù)洪特規(guī)則可推知前四周期中基態(tài)原子中單電子數(shù)最多也即價(jià)層電子排布式為3d54s1(單電子數(shù)為6)，則R為鉻元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或者[Ar]3d⁵4s¹。

（2）結(jié)合題干信息可推知元素X、Y、Z、W分別為O、Na、Cl、Mn；因HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間不存在氫鍵，故沸點(diǎn)：HF＞HCl。

（3）O與Cl中電負(fù)性較大的是O；Cl的含氧酸鹽中用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的鹽為KClO₃，ClO的價(jià)層電子對數(shù)為4(3個(gè)σ鍵、1對孤電子)，故ClO的空間構(gòu)型(VSEPR模型為四面體)同NH₃一樣為三角錐形；ClO₃中Cl、O間為共價(jià)鍵，由于中心原子上存在一對孤電子，孤電子對的排斥力大于成鍵共用電子對；故O—Cl—O的鍵角小于109°28′。

（4）由晶胞結(jié)構(gòu)可知O^2－(晶胞中空心球)的配位數(shù)為8；與一個(gè)O^2－距離最近的Na^＋為頂點(diǎn)形成的幾何體為立方體；由于Mg^2＋所帶電荷比Na^＋多，且離子半徑小于Na^＋的離子半徑，因此MgO的晶格能大于Na₂O的，則熔點(diǎn)：MgO＞Na₂O。

考點(diǎn)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)中基態(tài)原子的排布、化學(xué)鍵、晶體等知識(shí)。