Question

Q、R、X、Y、Z為周期表中原子序數依次遞增的前四周期元素。已知：

①Q為元素周期表中原子半徑最小的元素；

②R的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同；

③Y的基態原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍；

④Z有“生物金屬”之稱，Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同。

請回答下列問題（答題時，Q、R、X、Y、Z用所對應的元素符號表示）：

（1）Q、R、Y三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，化合物M的空間構型為???????????? ，其中心原子采取??????? 雜化；Q、R兩種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是中學化學中常見的有機溶劑，化合物N在固態時的晶體類型為?????????????? 。

（2）R、X、Y三種元素的第一電離能由小到大的順序為?????????????????????? 。

（3）由上述一種或多種元素組成的與RY2互為等電子體的分子為????????? （寫分子式）。

（4）由R、X、Y三種元素組成的RXY-離子在酸性條件下可與NaClO溶液反應，生成X2、RY2等物

質，該反應的離子方程式為?????????????????????????????????? 。

（5）Z原子基態時的外圍電子排布式為???????????????????? ；已知Z的一種含氧酸鋇鹽的密度為ρ g.cm-3，其晶胞的結構如圖所示，則晶?? 體中氧原子與鋇原子的最近距離為?????????? cm。（只要求列算式，? 不必計算出數值。阿伏伽德羅常數為NA）

 

Answer 1

【答案】

（1）平面三角形???? sp2? ???? 分子晶體

（2）C < O < N

（3）N2O

（4）2CNO+ 2H+ 3ClO= N2↑ + 2CO2↑ + 3C1+ H2O

（5）3d24s2????

【解析】

試題分析：根據①可知Q為H元素；根據②可知R 的核外電子排布式為1S22S22P2; 則R為C元素；根據③可知Y的核外電子排布式為1S22S22P4; 則Y為O元素；因為原子序數X的大于6小于8 ，所以X為N元素。④氬為18號元素，Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同。則Z為22號Ti元素. (1)化合物M是甲醛HCHO，其空間構型為平面三角形，其中的C原子與2個H原子形成δ鍵，與O原子形成了1個δ鍵，1個Π鍵。所以C的雜化方式為sp2。化合物N由C、H按照1:1個數比組成的有機溶劑，則N為苯(C6H6).它是由分子構成的物質，在固態時是分子晶體。（2）C、N、O是同一周期的元素，因為N元素的原子最外層電子處于半充滿的穩定狀態，難失去電子，第一電離能比較大。原子序數越大，原子半徑就越小，失去電子越來越難，所以電離能逐漸增大。但是由于N原子的核外電子電子處于半充滿的穩定狀態，所以電離能比O還大。O比C原子半徑小，難失去電子。因此它們的第一電離能大小關系為C<O<N。因此這三種元素的第一電離能的大小關系是: C < O < N . （3）等電子體是原子數相同。電子數的物質。RY2為CO2，則由上述一種或多種元素組成的與CO2互為等電子體的分子N2O。（4）根據題意可知離子方程式為：2CNO-+2H++3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O。（5）Ti的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2. 所以其基態時的外圍電子排布式為3d24s2。晶胞中含有的各元素的原子個數為：Ba :1;Ti：8×1/8=1; O:12×1/4=3.所以晶體的化學式為BaTiO3.由晶胞的結構示意圖可知：Ba原子與O的最近距離為面對角線的一半。假如晶胞的邊長為acm,則;;所以；因此Ba原子與O的最近距離為。

考點：考查元素周期表、元素周期律、原子結構、分子結構、晶體結構、第一電離能的比較、等電子體、原子核外的電子排布式、晶體中微粒間的距離、離子方程式的書寫的知識。