Question

【题目】M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p 轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。

据此请回答下列问题：

（1）R基态原子的电子排布式是 ，X和Y中电负性较大的是 （填元素符号）。

（2）X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是 。

（3）X与M形成的XM3分子的空间构型是 。

（4）M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如右图所示，则图中黑球代表的离子是 （填离子符号）。

（5）在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐（橙色）氧化M的一种氢化物，Z被还原为+3价，该反应的化学方程式是 。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s1或[Ne]3s1，Cl；

（2）H2O分子间存在氢键，而H2S分子间没有氢键；

（3）平面三角形；（4）Na＋；

（5）3H2O2＋K2Cr2O7＋4H2SO4=K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O。

【解析】试题分析：M元素的2p电子数是2s的2倍，故价电子排布应为2s22p4，M为氧元素。R的原子序数比氧大，又是短周期金属，故只能是第三周期。第三周期最活泼的金属是钠。X与M的化合物，引起酸雨，只有可能是二氧化硫或氮氧化物。但是X的原子序数比氧大，故X只能是硫元素。Y的原子序数比X大，又是短周期元素，只能是氯元素。Z的最高价含氧酸的钾盐是橙色，这是重铬酸盐的典型颜色。题目中关于4s、3d轨道半充满的描述，也能推出Z是铬元素（3d54s1），（1）R为Na，属于第三周期IA族，电子排布式为1s22s22p63s1或[Ne]3s1，同周期从左向右电负性增强，即电负性Cl>S；(2)X的氢化物为H2S，M的氢化物是H2O，H2O分子之间存在氢键，H2S分子间不存在分子间氢键，存在分子间氢键的物质，熔沸点高；(3)此分子为SO3，有3个σ键，孤电子对数为(6－2×3)/2=0，空间构型为平面三角形；(4)白球占有顶点和面心，因此白球的个数为8×1/8＋6×1/2=4，黑球位于体心，有8个，因此个数比为1：2，此物质的分子式为Na2O，因此黑球是Na＋，白球是O2－；(5)Z的最高价含氧酸的钾盐是K2Cr2O7，O的氢化物为H2O、H2O2，重铬酸钾只能氧化H2O2，因此反应方程式为：3H2O2＋K2Cr2O7＋4H2SO4=K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O。