Question

【题目】X、Y、Z、Q、M、R是前四周期原子序数依次增大的六种元素，X的一种原子的质量数为11，核内有6个中子；Y元素基态原子的能级上排布的电子数均相等；Q的一种同素异形体可吸收紫外线；Z和M同主族；R原子外围电子排布式为3dn4sn。

(1)R周期表中的位置是_________________。

(2)Y、Z、Q元素的第一电离能由大到小的关系为______________(用相应的元素符号表示)

其最简单氢化物的沸点由高到低的顺序为___________(用化学式表示)

(3)1molRCl3·H2O受热易失1molH2O，其水溶液中，阴阳离子个数比为2：1，则RCl3·H2O的实际化学式为_____________，该化合物中存在的化学键类型有______________，中心原子的配位数为_________。

(4)X的三溴化物和M的三溴化物于高温下在氢气的氛围中可合成XM，下图为其结构中最小重复单元。

①X的三溴化物中X的杂化方式为___________；M的三溴化物分子的结构为_______形，是______分子(填“极性”或“非极性”)。

②XM的晶体类型为________晶体，列举该化合物的一种用途______________。

③已知晶体中X与M原子的最小核间距为apm，则该晶体的密度的表达式为_________g·cm-3(不需化简，用含NA和a的代数式表示)

Answer 1

【答案】 第四周期第IVB族 N>O>C H2O>NH3>CH4 [Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O 共价键、离子键、配位键 6 sp2 三角锥 极性 原子 做耐磨材料（合理即可）

【解析】X、Y、Z、Q、M、R是前四周期原子序数依次增大的六种元素，X的一种原子的质量数为11，核内有6个中子，质子数是5，即为B；Y元素基态原子的能级上排布的电子数均相等，则为C；Q的一种同素异形体可吸收紫外线，即为O，所以Z是N；Z和M同主族，M是P；R原子外围电子排布式为3dn4sn，n＝2，则R是Ti。(1)Ti元素在周期表中的位置是第四周期第IVB族。(2)非金属性越强，第一电离能越大，氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，则Y、Z、Q元素的第一电离能由大到小的关系为N>O>C。由于水分子间、氨气分子间均存在氢键，则其最简单氢化物的沸点由高到低的顺序为H2O>NH3>CH4。(3)1molRCl3·H2O受热易失1molH2O，其水溶液中，阴阳离子个数比为2：1，这说明有1个氯离子是配体，则RCl3·H2O的实际化学式为[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O，该化合物中存在的化学键类型有共价键、离子键、配位键，中心原子的配位数为6。(4)①BBr3中B的价层电子对数是3，其杂化方式为sp2；PBr3中N原子的价层电子对数是3+(5-3×1)/2=4，因此三溴化物分子的结构为三角锥形，是极性分子。②由于在高温下合成，因此BP的晶体类型为原子晶体，可用作做耐磨材料。③晶胞中B是4个，P原子是8×1/8+6×1/2＝4个。已知晶体中X与M原子的最小核间距为apm，则体对角线是4apm，边长是 ，所以该晶体的密度的表达式为g·cm-3。