Question

X、Y、Z、M、N、Q為元素周期表前四周期的六種元素．其中，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼內(nèi)含量（質(zhì)量分數(shù)）最高的元素，M的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的9倍，N的原子序數(shù)比M小1，Q在元素周期表的各元素中電負性最大．請回答下列問題：
（1）X元素在周期表中的位置是

 

，屬于

 

區(qū)元素，它的外圍電子的電子排布圖為

 

．
（2）XZ₂分子的立體結(jié)構是

 

，YZ₂分子中Y的雜化軌道類型為

 

，相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是

 

（寫分子式），理由是

 

．
（3）含有元素N的鹽的焰色反應為

 

色，許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是

 

．
（4）元素M與元素Q形成晶體結(jié)構如圖所示，設其晶胞邊長為a pm，則a位置與b位置之間的距離為

 

pm（只要求列算式）．

Answer 1

考點：位置結(jié)構性質(zhì)的相互關系應用,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：X、Y、Z、M、N、Q為元素周期表前四周期的六種元素，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，核外電子排布應為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，X為S元素；Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Y有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故Y為C元素；Z是地殼內(nèi)含量最高的元素，為O元素；M的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的9倍，M只能處于第四周期，最外層電子數(shù)只能為2，內(nèi)層電子總數(shù)為18，核外電子總數(shù)為20，故M為Ca元素；N的原子序數(shù)比M小1，則N為K元素；Q在元素周期表的各元素中電負性最大，Q為F元素，據(jù)此解答．

解答： 解：X、Y、Z、M、N、Q為元素周期表前四周期的六種元素，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，核外電子排布應為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，X為S元素；Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Y有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故Y為C元素；Z是地殼內(nèi)含量最高的元素，為O元素；M的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的9倍，M只能處于第四周期，最外層電子數(shù)只能為2，內(nèi)層電子總數(shù)為18，核外電子總數(shù)為20，故M為Ca元素；N的原子序數(shù)比M小1，則N為K元素；Q在元素周期表的各元素中電負性最大，Q為F元素，
（1）X為S元素，元素在周期表中的位置是：第三周期ⅥA族，外圍電子排布為3s²3p⁴，最后1個電子填充p能級，屬于p區(qū)元素，它的外圍電子的電子排布圖為，故答案為：第三周期ⅥA族；p；；
（2）SO₂分子中S原子價層電子對數(shù)=2+

6-2×2

2

=3，S原子含有1對孤電子對，故其立體結(jié)構是V型，CO₂分子C原子呈2個σ鍵、沒有孤電子對，C的雜化軌道類型為sp雜化，SO₂為極性分子，CO₂為非極性分子，H₂O為極性溶劑，極性分子易溶于極性溶劑，故SO₂的溶解度較大，
故答案為：V型；sp雜化；SO₂；SO₂為極性分子，CO₂為非極性分子，H₂O為極性溶劑，極性分子易溶于極性溶劑，故SO₂的溶解度較大；
（3）含有K元素的鹽的焰色反應為紫色，許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的形式釋放能量，
故答案為：紫；電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的形式釋放能量；
（4）上下方向的平面：晶胞上底面、下底面、中間4個綠色球構成的平面、8個藍色球構成立方體的上底面、下底面，這5個面之間的距離相等為

1

4

a pm，同理，左右方向形成的面間的距離相等為

1

4

a pm，故a球到晶胞右側(cè)面的距離為

1

4

a pm，到晶胞前面距離為

3

4

a pm，從a球向晶胞下底面作垂線，垂足為o，再作oc垂直棱，，即oc為

1

4

a pm，bc長為

3

4

a pm，ao長為

1

4

a pm，ab兩球的距離=

( 1 4 a)2+( 1 4 a)2+( 3 4 a)2

pm=

a 11

4

 pm，
故答案為：

a 11

4

．

點評：本題是對物質(zhì)結(jié)構的考查，涉及核外電子的排布、分子結(jié)構與性質(zhì)、晶胞計算等，（4）中計算為易錯點、難點，注意利用各面距離相等計算，需要學生具有一定的空間想象與數(shù)學運算能力，難度較大．