Question

【題目】M、Q、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。M原子核外電子有6種運(yùn)動狀態(tài)，R和X同主族。Z、W是第四周期過渡元素，Z2+的外圍電子數(shù)是W+的外圍電子數(shù)的一半，W+沒有未成對電子。請回答下列問題：

(1)W+的外圍電子排布圖為__________。

(2)M、Q和R第一電離能由小到大的順序是________(用元素符號表示）。

(3)Q的氣態(tài)氫化物極易溶于R的常見氫化物，其原因有__________________。該濃液顯堿性，請用結(jié)構(gòu)表示出兩者的主要結(jié)合方式_________。

(4)在上述元素形成的微粒中，和MR2互為等電子體的有________(分子和離子各寫一種)，Q與Y形成的QY3分子的空間構(gòu)型是__________。

(5)MR2晶體和W晶體的晶胞如圖表示（●表示一個MR2分子或一個W原子）。

①在MR2晶體中，最近的分子間距為a㎝，則晶體密度為____g/㎝3(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示，不必計(jì)算結(jié)果)。

②W晶體中A、B、C、D圍成正四面體空隙，該晶胞中正四面體空隙的數(shù)目為_____。某種Z的硫化物晶體中S2-以W晶體中W原子的方式堆積，Z2+填充在正四面體空隙中，則Z2+的填充率(填充Z2+的正四面體空隙數(shù)和正四面體空隙總數(shù)之比)為_______。

Answer 1

【答案】 3d C<O<N NH3與H2O分子間可形成氫鍵；NH3為極性分子，根據(jù)相似相溶原理易溶于極性溶劑水中；NH3與水反應(yīng)，產(chǎn)物易溶于水 N2O，SCN- 三角錐形 8 50%

【解析】M原子核外電子有6種運(yùn)動狀態(tài)，說明X核外有6個電子，即M為C，W＋沒有未成對電子，W屬于第四周期的過渡元素，因此W為Cu，Z2＋的外圍電子數(shù)是Cu＋的外圍電子數(shù)的一半，即Z的外圍電子排布式為3d54s2，即Z為Mn，R和X為同主族，X和Y為第三周期，Q與R為第二周期，因此Q為N、R為O、X為S、Y為Cl，（1）考查電子排布圖和外圍電子的含義，外圍電子對過渡元素來說，指的是最外層電子和次外層上的d能級，因此Cu＋的外圍電子排布圖是3d ；（2）考查第一電離能的規(guī)律，同周期從左向右第一電離能增大，但I(xiàn)IA>IIIA，VA>VIA，因此第一電離能的大小順序是C<O<N；（3）考查氫化物的溶解性，Q的氫化物是NH3，R的氫化物是H2O，NH3易溶于水，是因?yàn)镹H3與水形成分子間氫鍵，NH3是極性分子，H2O也是極性分子，利用“相似相溶”的原理； NH3中的N與H2O中的H形成分子間氫鍵，以電離出OH－，其結(jié)構(gòu)是；（4）考查等電子體的判斷，與CO2互為等電子體的是N2O、SCN－等；構(gòu)成的化學(xué)式NCl3，中心原子N有3個σ鍵，孤電子對數(shù)為(5－3)/2=1，雜化類型為sp3，空間構(gòu)型為三角錐形；（5）考查晶胞的計(jì)算，①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，CO2最近的距離是面對角線的1/2，即晶胞的邊長為acm，晶胞的體積為（a）3cm3，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，一個晶胞中含有CO2的個數(shù)為8×1/8＋6×1/2=4，則晶胞的質(zhì)量為4×44/NAg，根據(jù)密度的定義，密度為4×44/[NA×（a）3]g/cm3= g/cm3；②根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，一個頂點(diǎn)形成一個正四面體形，共有8個頂點(diǎn)，形成8個正四面體形；S2－的化合價－2價，Mn的化合價為＋2價，則化學(xué)式為MnS，S2－占據(jù)Cu的位置，晶胞中S2－的個數(shù)為4，則Mn2＋的個數(shù)為4，即填充到4個正四面體形中，晶胞中共有8個正四面體形，即填充率為4/8×100%=50%。