Question

X、Y、W、M、N五種元素分別位于周期表中三個(gè)緊鄰的周期，且原子序數(shù)逐漸增大，X和Y的氫化物都比同族元素氫化物的沸點(diǎn)高，但在同周期中卻不是最高的．W是同周期元素中離子半徑最小的元素．M屬s區(qū)元素，M原子的最外能層上有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子．N是一種“明星金屬”，廣泛應(yīng)用于航天、軍事等工業(yè)領(lǐng)域．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）X、Y兩種元素的元素符號(hào)是：

 

、

 

．X、Y可以形成一種共價(jià)化合物，其中兩種元素最外層電子數(shù)都達(dá)到8，則其分子的空間構(gòu)型是：

 

；中心原子的雜化方式是：

 

．
（2）X的氫化物易溶于水的其原因是：

 

．
（3）M與Y形成的化合物的其晶胞如圖所示，其中M離子平均個(gè)數(shù)是：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計(jì)算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：X、Y、W、M、N五種元素分別位于周期表中三個(gè)緊鄰的周期，且原子序數(shù)逐漸增大，X和Y的氫化物都比同族元素氫化物的沸點(diǎn)高，分子之間存在氫鍵，處于第二周期，但在同周期中卻不是最高的，可推知X為N、Y為F；故五種元素為二、三、四周期元素，W處于第三周期，是同周期元素中離子半徑最小的元素，可推知W為Al；M屬s區(qū)元素，M原子的最外能層上有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，M只能處于第四周期ⅡA，為Ca；N是一種“明星金屬”，廣泛應(yīng)用于航天、軍事等工業(yè)領(lǐng)域，N為Ti，據(jù)此解答．

解答： 解：X、Y、W、M、N五種元素分別位于周期表中三個(gè)緊鄰的周期，且原子序數(shù)逐漸增大，X和Y的氫化物都比同族元素氫化物的沸點(diǎn)高，分子之間存在氫鍵，處于第二周期，但在同周期中卻不是最高的，可推知X為N、Y為F；故五種元素為二、三、四周期元素，W處于第三周期，是同周期元素中離子半徑最小的元素，可推知W為Al；M屬s區(qū)元素，M原子的最外能層上有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，M只能處于第四周期ⅡA，為Ca；N是一種“明星金屬”，廣泛應(yīng)用于航天、軍事等工業(yè)領(lǐng)域，N為Ti，
（1）由上述分析可知，X、Y兩種元素分別為N、F；N、F可以形成一種共價(jià)化合物，其中兩種元素最外層電子數(shù)都達(dá)到8，該分子為NF₃，N原子成3個(gè)σ鍵、含有1對(duì)孤對(duì)電子，為三角錐形，N原子采取sp³雜化，
故答案為：N；F；三角錐形；sp³；
（2）氨氣能與水反應(yīng)，氨氣分子可以與水分子之間形成氫鍵，氨氣分子與水分子都是極性分子，相似相溶，故氨氣易溶于水，
故答案為：氨氣能與水反應(yīng)，氨氣分子可以與水分子之間形成氫鍵，氨氣分子與水分子都是極性分子，相似相溶；
（3）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中藍(lán)色球有8個(gè)，綠色球數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，M與Y形成的化合物化學(xué)式為CaF₂，故藍(lán)色球?yàn)镕^-、綠色球?yàn)镃a²⁺，每個(gè)晶胞中平均含有4個(gè)Ca²⁺，
故答案為：4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、雜化軌道、核外電子排布等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生全面掌握基礎(chǔ)知識(shí)，注意掌握分子溶解性問(wèn)題．