Question

X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大．已知五种元素中只有一种为金属元素，XW₂分子与Y₃^-为等电子体，元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W^2-最外层电子数之和．根据以上信息回答下列问题：
（1）X、Y、Z的电负性由大到小的顺序为

 

．
（2）XW₂的电子式为

 

，Y₃的分子构型为

 

型．
（3）Q的价电子排布式为

 

．
（4）下列关于WZ₂结构的说法正确的是

 

A．WZ₂为直线型非极性分子                B．WZ₂为直线型极性分子
C．WZ₂中W为sp³杂化                     D．WZ₂中W为sp²杂化
（5）α-QW的晶胞是立方体，用X射线粉末法测得该晶体晶胞边长a=520.0pm，26℃测得该晶体的密度为4.1g/cm³，请列式计算一个晶胞中含有的Q、W离子数．
（6）α-QW晶胞的一个侧面的投影图如图所示，与Q离子距离最近且距离相等的W离子构成的几何图形是

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子结构与元素的性质,判断简单分子或离子的构型

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，说明二者同主族；XW₂分子与Y₃^-为等电子体，即价电子数相同，由于W与Z同主族，且Z原子序数小于W，故可推断出，X、Y、Z为相邻元素，分别为碳元素、氮元素和氧元素，W为硫元素；N和S^2-最外层电子数之和为13，Q的最外层电子数为2，Q原子序数为25，为锰元素；
（1）根据电负性递变规律判断；
（2）根据CS₂结构写出电子式；根据等电子体原理，判断N₃的分子构型；
（3）根据原子序数写出价电子排布式；
（4）根据已知的CO₂空间构型判断；
（5）计算出一个晶胞的摩尔质量来判断；
（6）根据晶胞的空间构型，结合空间想象力判断．

解答： 解：（1）电负性同一周期，从左到右逐渐增大，所以O＞N＞C，故答案为：O＞N＞C；
（2）CS₂电为直线型，符合8电子稳定结构，电子式写为：，故答案为：；CS₂分子与N₃^-为等电子体，其空间构型和化学键类型相同，空间构型为直线型，故答案为：；直线；
（3）Mn原子序数为25，内层电子排布式与Ar相同，外层电子排布式为：3d⁵4s²，故答案为：3d⁵4s²；
（4）CO₂空间构型为直线型，杂化类型为sp杂化，由于分子高度对称，属于极性键构成的非极性分子，故答案为：D；
（5）1mol晶胞的质量为：ρ?V?N_A=4.1×6.02×10²³×（520×10^-10）³=348，设晶胞中含有a个锰离子，含有b个硫离子，则有：55a+32b=347，由于a、b均为正整数，当a=b=4时，等式成立，故答案为：晶胞中含有4个Mn²⁺和4个S^2-；
（6）根据观察晶胞结构，设S^2-位于面心，则Mn²⁺位于棱心，根据空间想象，Mn²⁺构成正八面体，故答案为：正八面体．

点评：本题考查利用原子结构来推断元素，然后结合元素化合物知识及基本概念和基本理论来解答，注重了对高考热点的考查，并学会利用类推的方法来解题．