Question

3．M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素．M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，該化合物有漂白性，能使品紅溶液褪色，Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿．請回答下列問題：
（1）Z原子的價電子排布式是3d⁵4s¹，X和Y中電負(fù)性較大的是Cl（填元素符號）．
（2）X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物，其原因是H₂O分子能形成氫鍵，而H₂S不能形成氫鍵．
（3）X與M形成的XM₃分子的空間構(gòu)型是平面正三角形（或平面三角形），中心原子的雜化軌道類型為sp²．
（4）M和R所形成的一種離子化合物R₂M晶體的晶胞如下圖所示，則圖中黑球代表的離子是Na⁺（填離子符號）．

Answer 1

分析 M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素．M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s電子數(shù)的2倍，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，故M為O元素；由原子序數(shù)可知R、X、Y均處于第三周期，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，則R為Na；X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，則X為S元素，可知Y為Cl；Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿，外圍電子排布式為3d⁵4s¹，處于VIB族，故Z為Cr，以此解答該題．

解答 解：（1）Z為Cr，價電子排布式是3d⁵4s¹，同周期自左而右電負(fù)性增大，故Cl元素電負(fù)性大于S的，
故答案為：3d⁵4s¹；Cl；    
（2）H₂O分子能形成氫鍵，使水的沸點升高，而H₂S不能形成氫鍵，故硫化氫的沸點低于水的，
故答案為：H₂O分子能形成氫鍵，而H₂S不能形成氫鍵；           
（3）X與M形成的SO₃分子中S原子孤電子對數(shù)=$\frac{6-2×3}{2}$=0，價層電子對數(shù)為3+0=3，為sp²雜化，故其空間構(gòu)型為平面三角形，
故答案為：平面正三角形（或平面三角形）；sp²；
（4）M和R所形成的一種離子化合物為Na₂O，晶胞中黑色球數(shù)目為8，白色球數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，黑色球與白色球數(shù)目之比為2：1，故圖中黑球代表的離子是Na⁺，
故答案為：Na⁺．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和計算能力，題目涉及核外電子排布、電負(fù)性、氫鍵、空間構(gòu)型、晶胞計算、氧化還原反應(yīng)等，注意氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響，掌握均攤法進行晶胞有關(guān)計算．