Question

兩種位于不同短周期元素X、Y，其原子序數(shù)相差4，X的基態(tài)原子的價電子層排布為 ns¹，Y的基態(tài)原子的價電子層排布為 ns²np³，它們能形成兩種化合物X₃Y和XY₃．
（1）畫出Y原子的電子排布圖（軌道表示式）：

 

．
（2）請用“＞”或“＜”比較原子半徑或離子半徑的大小：r（X）

 

r（Y）、r（X⁺）

 

r（Y^3-）．
（3）下列各圖中，可能是X₃Y晶體晶胞的是

 

（“○”表示陽離子，“●”表示陰離子，大圖表示晶胞，小圖表示晶胞的

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）．

（4）XY₃中的陰離子與CO₂是等電子體，則該陰離子的空間構(gòu)型是

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,微粒半徑大小的比較,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計算

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：從L層開始出現(xiàn)p能級，所以短周期元素n=2或3，因此X可能是Li或Na，Y可能是N或P，兩種位于不同短周期元素且原子序數(shù)相差4，因此確定X為Na，Y為N．
（1）N核外電子數(shù)為7，電子排布式為1s² 2s²2p³，結(jié)合泡利原理和洪特規(guī)則書寫電子排布圖；
（2）同一周期從左到右，原子半徑逐漸減小，同主族自上而下，原子半徑逐漸增大，核外電子排布相同時，質(zhì)子數(shù)越大，半徑越��；
（3）X₃Y晶體為Na₃N晶體，陽離子與陰離子比為3：1，根據(jù)小圖表示晶胞的

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按照均攤法判斷離子個數(shù)比；
（4）等電子體具有相同的空間構(gòu)型，根據(jù)二氧化碳的空間構(gòu)型即可得到Na₃N中的陰離子的空間構(gòu)性．

解答： 解：從L層開始出現(xiàn)p能級，所以短周期元素n=2或3，因此X可能是Li或Na，Y可能是N或P，兩種位于不同短周期元素且原子序數(shù)相差4，因此確定X為Na，Y為N．
（1）N核外電子數(shù)為7，電子排布式為1s² 2s²2p³，結(jié)合泡利原理和洪特規(guī)，電子排布圖為，
故答案為：；
（2）同一周期從左到右，原子半徑逐漸減小，因此Li的原子半徑大于N的原子半徑，同主族自上而下，原子半徑逐漸增大，因此Li的原子半徑小于Na的原子半徑，所以Na的原子半徑大于N的原子半徑；鈉離子和氮離子具有相同的核外電子排布，鈉離子的質(zhì)子數(shù)多，所以半徑較小，
故答案為：＞；＜；（3）X₃Y晶體為Na₃N晶體，陽離子與陰離子比為3：1，
a、小圖鈉離子與氮離子個數(shù)比為4×

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：4×

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=1：1，故a錯誤；
b、小圖鈉離子與氮離子個數(shù)比為1×1：4×

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=2：1，故b錯誤；
C、小圖鈉離子與氮離子個數(shù)比為（1×1+4×

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）：4×

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=3：1，故c正確；
故答案為：c；
（4）二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，碳原子采取sp雜化，空間構(gòu)型為直線形，因此Na₃N中的陰離子的空間構(gòu)型為直線形，
故答案為：直線形．

點評：本題考查了原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子排布式（圖）的書寫、微粒半徑大小比較，均攤法計算晶胞離子比、等電子體的性質(zhì)和分子的空間構(gòu)型等，綜合性較強，符合高考多點考查的特點，注意培養(yǎng)相關(guān)解題方法、化學原理的積累和應(yīng)用能力．