Question

20．X、Y、Z、Q、R、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素．X的原子核內(nèi)無(wú)中子，Y與Z能形成兩種無(wú)色無(wú)味的氣體，Q與X同族，R在同周期主族元素中原子半徑最小，基態(tài)原子W的3d能級(jí)有2個(gè)空軌道．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）W在元素周期表中的位置：第四周期第VB族．上述6種元素中電負(fù)性最大的是（填名稱(chēng)）氧．
（2）RZ₃^-的空間構(gòu)型為三角錐形，化合物YX₄Z的沸點(diǎn)比YX₃R高，其原因是前者分子間能形成氫鍵．
（3）Y和W能夠形成強(qiáng)度極高的化合物G，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，G的化學(xué)式為VC．如從該晶胞中抽出Y原子，所得晶胞即為單質(zhì)W的晶胞，其配位數(shù)為12．
（4）強(qiáng)酸性溶液中，WZ₂⁺在加熱條件下可以被X₂Y₂Z₄還原為WZ²⁺，該反應(yīng)的離子方程式是2VO₂⁺+H₂C₂O₄+2H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2VO²⁺+2CO₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 X的原子核內(nèi)無(wú)中子，則X是H，Y與Z能形成兩種無(wú)色無(wú)味的氣體是一氧化碳和二氧化碳，所以Y是C，Z是O，Q與X同族，所以Q是Na，R在同周期主族元素中原子半徑最小，所以R是Cl，基態(tài)原子W的3d能級(jí)有2個(gè)空軌道是23號(hào)釩，由此分析解答．

解答 解：（1）釩在元素周期表中的位置：第四周期第VB族，上述6種元素中非金屬性最大的是氧，故答案為：第四周期第VB族；氧；
（2）氯酸根離子中氯是sp³，有一對(duì)孤對(duì)電子對(duì)，所以是三角錐形；化合物YX₄Z是CH₃OH，YX₃R是CH₃Cl，CH₃OH分子間存在氫鍵，所以CH₃OH比CH₃Cl的沸點(diǎn)高，故答案為：三角錐形；前者分子間能形成氫鍵；
（3）晶胞中一Y周?chē)��?個(gè)W，而一個(gè)W周?chē)��?個(gè)Y，所以Y與W的個(gè)數(shù)之比為1：1，所以化學(xué)式為VC，如從該晶胞中抽出Y原子，所得晶胞即為單質(zhì)W的晶胞，α平面內(nèi)4個(gè)β平面內(nèi)4個(gè)γ平面內(nèi)4個(gè)，所以其配位數(shù)為12，故答案為：VC；12；
（4）強(qiáng)酸性溶液中，VO₂⁺在加熱條件下可以被H₂C₂O₄還原為VO²⁺，離子方程式為：2VO₂⁺+H₂C₂O₄+2H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2VO²⁺+2CO₂↑+2H₂O，
故答案為：2VO₂⁺+H₂C₂O₄+2H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2VO²⁺+2CO₂↑+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核元素在周期表中的位置、氫鍵、晶胞空間結(jié)構(gòu)的判斷等，難度中等，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意晶胞結(jié)構(gòu)的觀(guān)察．