Question

2．現(xiàn)有X、Y、Z、W、Q五種前30號(hào)元素，原子序數(shù)依次增大．已知X、Y、Z、W均為非金屬元素，X的最外層有兩個(gè)未成對(duì)電子，元素W與元素Z同主族，Q的基態(tài)原子中有5個(gè)未成對(duì)電子且Q的次外層電子數(shù)等于Y和W^2-最外層電子數(shù)之和，根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）上述五種元素中電負(fù)性最大的是O（填元素符號(hào)），Y的第一電離能大于Z的第一電離能原因N原子3p軌道半充滿，相對(duì)穩(wěn)定．
（2）XW₂的電子式為，Y₃^-的立體構(gòu)型為直線形．
（3）Q的價(jià)電子排布式為3d⁵4s²，位于周期表d區(qū)．
（4）W與Z組成的最高價(jià)分子中W的雜化類型是sp²．
（5）已知α型QW的晶胞中陰陽離子的配位數(shù)均為6，則與Q離子距離最近且距離相等的Q離子個(gè)數(shù)是12．
（6）α型QW的晶胞是立方體，其摩爾質(zhì)量是Mg/mol，該晶體晶胞邊長為a cm，該晶體的密度為ρg/cm³，請(qǐng)列式表示出一個(gè)晶胞中含有的離子總數(shù)為2$\frac{ρ{a}^{3}{N}_{A}}{M}$（阿伏加德羅常數(shù)用N_A表示）．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、Q五種前30號(hào)元素，原子序數(shù)依次增大，X、Y、Z、W均為非金屬元素，元素W與元素Z同主族，則W位于第三周期、Z位于第二周期，W能形成二價(jià)陰離子，則W是S元素、Z是O元素；
X的最外層有兩個(gè)未成對(duì)電子，且原子序數(shù)小于Z，則X是C元素、Y是O元素；
Q的基態(tài)原子中有5個(gè)未成對(duì)電子且Q的次外層電子數(shù)等于Y和W^2-最外層電子數(shù)之和，則Q是Mn元素，
（1）元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大；Y是N元素、Z是氧元素，原子軌道中電子處于半滿、全滿或全空時(shí)最穩(wěn)定；
（2）CS₂為直線型分子，每個(gè)S原子和C原子形成兩個(gè)共用電子對(duì)；
根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷Y₃^-的立體構(gòu)型；
（3）Q是Mn元素，其3d、4s能級(jí)上電子為其價(jià)電子；該元素位于d區(qū)；
（4）S與O組成最高價(jià)分子是SO₃，該分子中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)；
（5）α型MnS的晶胞中陰陽離子的配位數(shù)均為6，其晶胞結(jié)構(gòu)和氯化鈉相似，則與Q離子距離最近且距離相等的Q離子個(gè)數(shù)=3×8×$\frac{1}{2}$；
（6）α型MnS的晶胞是立方體，該物質(zhì)一個(gè)晶胞中陰離子總數(shù)=$\frac{ρV{N}_{A}}{M}$，陰陽離子個(gè)數(shù)相等，離子總數(shù)是陰離子的2倍．

解答 解：X、Y、Z、W、Q五種前30號(hào)元素，原子序數(shù)依次增大，X、Y、Z、W均為非金屬元素，元素W與元素Z同主族，則W位于第三周期、Z位于第二周期，W能形成二價(jià)陰離子，則W是S元素、Z是O元素；
X的最外層有兩個(gè)未成對(duì)電子，且原子序數(shù)小于Z，則X是C元素、Y是O元素；
Q的基態(tài)原子中有5個(gè)未成對(duì)電子且Q的次外層電子數(shù)等于Y和W^2-最外層電子數(shù)之和，則Q是Mn元素，
（1）元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大，這幾種元素非金屬性最強(qiáng)的是O元素，則電負(fù)性最大的是O元素；Y是N元素、Z是氧元素，原子軌道中電子處于半滿、全滿或全空時(shí)最穩(wěn)定，N原子電子處于半滿狀態(tài)，所以N元素第一電離能大于O元素，
故答案為：O；N原子3p軌道半充滿，相對(duì)穩(wěn)定；
（2）CS₂為直線型分子，每個(gè)S原子和C原子形成兩個(gè)共用電子對(duì)，電子式為；
N₃^-中中心N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是2，且不含孤電子對(duì)，所以為直線形結(jié)構(gòu)，
故答案為：；直線形；
（3）Q是Mn元素，其3d、4s能級(jí)上電子為其價(jià)電子，價(jià)電子排布式為3d⁵4s²；該元素位于d區(qū)，
故答案為：3d⁵4s²；d；
（4）S與O組成最高價(jià)分子是SO₃，該分子中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，為sp²雜化，
故答案為：sp²；
（5）α型MnS的晶胞中陰陽離子的配位數(shù)均為6，其晶胞結(jié)構(gòu)和氯化鈉相似，則與Q離子距離最近且距離相等的Q離子個(gè)數(shù)=3×8×$\frac{1}{2}$=12，故答案為：12；
（6）α型MnS的晶胞是立方體，該物質(zhì)一個(gè)晶胞中陰離子總數(shù)=$\frac{ρV{N}_{A}}{M}$=$\frac{ρ{a}^{3}{N}_{A}}{M}$，陰陽離子個(gè)數(shù)相等，離子總數(shù)是陰離子的2倍，所以離子總數(shù)為2$\frac{ρ{a}^{3}{N}_{A}}{M}$，
故答案為：2$\frac{ρ{a}^{3}{N}_{A}}{M}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，把握均攤法、價(jià)層電子對(duì)互斥理論、原子核外電子排布等知識(shí)點(diǎn)即可解答，難點(diǎn)是（6）題晶胞計(jì)算，知道該晶胞中陰陽離子個(gè)數(shù)體系，題目難度中等．