Question

主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍．X、Y和Z分屬不同的周期，它們的原子序數(shù)之和是W原子序數(shù)的5倍．在由元素W、X、Y、Z組成的所有可能的二組分化合物中，由元素W與Y形成的化合物M的熔點最高．請回答下列問題：
（1）W₃分子空間構型為

 

；
（2）計算WX₂分子中心原子W的孤電子對數(shù)

 

，其中心原子的VSEPR模型名稱為

 

，該分子屬于

 

分子（填“極性”或“非極性”）
（3）寫出M的電子式

 

，M晶體中陽離子與陰離子的半徑比為0.514，則推測M晶體的晶胞可能是

 

（從下圖中選擇）

Answer 1

考點：位置結(jié)構性質(zhì)的相互關系應用,判斷簡單分子或離子的構型,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學鍵與晶體結(jié)構

分析：主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，W原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則W為O元素．X、Y和Z分屬不同的周期，它們的原子序數(shù)之和是W原子序數(shù)的5倍，即三元素原子序數(shù)之和為40，X若為第三周期元素，X、Y、Z的原子序數(shù)之和大于W原子序數(shù)的5倍，所以可以斷定X也在第二周期，故X為F元素，則Y、Z原子序數(shù)之和=40-9=31，平均原子序數(shù)為15.5，可以推斷Y處于第三周期、Z處于第四周期，Z的原子序數(shù)大于18，若Y為Na元素，則Z為Ca元素，若Y為Mg元素，則Z為K元素，X的原子序數(shù)再增大，不符合題意，由于元素W與Y形成的化合物M的熔點最高，故Y為Mg元素，Z為K元素，化合物M為MgO，據(jù)此解答．

解答： 解：主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，W原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則W為O元素．X、Y和Z分屬不同的周期，它們的原子序數(shù)之和是W原子序數(shù)的5倍，即三元素原子序數(shù)之和為40，X若為第三周期元素，X、Y、Z的原子序數(shù)之和大于W原子序數(shù)的5倍，所以可以斷定X也在第二周期，故X為F元素，則Y、Z原子序數(shù)之和=40-9=31，平均原子序數(shù)為15.5，可以推斷Y處于第三周期、Z處于第四周期，Z的原子序數(shù)大于18，若Y為Na元素，則Z為Ca元素，若Y為Mg元素，則Z為K元素，X的原子序數(shù)再增大，不符合題目中主族元素的要求，由于元素W與Y形成的化合物M的熔點最高，故Y為Mg元素，Z為K元素，化合物M為MgO，
（1）O₃分子中中心氧原子價層電子對數(shù)=2+

6-2×2

2

=3、含有1對孤電子對，故O₃空間構型為V型；
故答案為：V型；
（2）OF₂分子中心原子O的孤電子對數(shù)=

6-1×2

2

=2、價層電子對數(shù)=2，其中心原子的VSEPR模型為正四面體，該分子為V型結(jié)構，分子中正負電荷中心不重合，屬于極性分子，
故答案為：2；正四面體；極性；
（3）化合物M為MgO，屬于離子化合物，其電子式為：，M晶體中陽離子與陰離子的半徑比為0.514，根據(jù)半徑比規(guī)則，介于0.414～0.732之間，離子配位數(shù)為6，故圖中D符合，
故答案為：；D．

點評：考查物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)，涉及元素推斷、分子結(jié)構與性質(zhì)、晶體結(jié)構等，難度中等，推斷元素是解題的關鍵，要充分利用原子序數(shù)的關系結(jié)合周期表的結(jié)構進行判斷元素，（3）中晶胞結(jié)構判斷為易錯點、難點，中學基本不涉及半徑比規(guī)律．