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；X2－和Y＋有相同的核外電子排布；Z的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素氣態(tài)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的氣體單質(zhì)�；卮鹣铝袉�(wèn)題(相關(guān)回答均用元素符號(hào)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)室制取X形成的單質(zhì)，此酸根離子的空間構(gòu)型為 ，此離子中所含化學(xué)鍵的類(lèi)型是 ，X—Z—X的鍵角 109°28′(填“＞”、“＜”或“＝”，已知：孤電子對(duì)之間的斥力＞孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力＞成鍵電子對(duì)之間的斥力)。

(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 ，與一個(gè)X離子距離最近的所有的Y離子為頂點(diǎn)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(zhǎng)為a pm，則該化合物的密度為 g·cm－3(只要求列出算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA)。

 

Answer 1

(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[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(或極性鍵、配位鍵均可)�。�

(4)8　立方體或正方體　MgO

(5)

【解析】(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[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，的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4(3個(gè)σ鍵、1個(gè)孤電子對(duì))，故的空間構(gòu)型(VSEPR模型為四面體)為三角錐形；中Cl、O間為共價(jià)鍵，由于中心原子上存在一對(duì)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)的排斥力大于成鍵電子對(duì)，故O—Cl—O的鍵角小于109°28′。(4)由晶胞結(jié)構(gòu)可知O2－(晶胞中空心球)的配位數(shù)為8；與一個(gè)O2－距離最近的Na＋為頂點(diǎn)形成的幾何體為立方體；由于Mg2＋所帶電荷數(shù)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。(5)利用“均攤法”可知一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Na2O微粒，故該化合物的密度為g·cm－3(注：1 pm＝10－10 cm)。