Question

【题目】X、Y、Z、R、M是原子序数依次增大的五种元素，基态X原子的2p电子数是2s电子数的一半，由Y、Z元素组成的某种化合物是一种常用的漂白剂、供氧剂，Z和R位于同周期且R的基态原子中有3个电子能量最高，M2+与过量氨水作用，先得到蓝色沉淀后转化为深蓝色溶液Q。请回答下列问题：

(1)Z、R、M三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

(2)XCl3、RCl3两种分子中属于非极性分子的是_______ (填化学式）。

(3)已知H2Y2和RH3的相对分子质量相同，H2Y2的熔点为-0.43℃，沸点为158℃，而RH3的熔点为-133℃，沸点为-87.7℃，其主要原因是_________。

(4)X、R元素可形成一种具有立体网状结构的化合物，其晶胞结构如图所示，该化合物的晶体类型是______，化学式为________，X的配位数是________。

Answer 1

【答案】P>Cu>Na BCl3 两种物质均是分子晶体，H2O2分子间存在氢键而PCl3分子间不存在氢键 原子晶体 BP 4

【解析】

X、Y、Z、R、M五种元素的原子序数依次增大，基态X原子的2p电子数是2s电子数的一半，原子核外电子排布为1s22s22p1，则X为B元素；由Y、Z元素组成的一种化合物是一种常用的漂白剂、供氧剂，则Y为O元素、Z为Na；Z和R位于同周期且R的基态原子中有3个电子能量最高，外围电子排布使为3s23p3，故R为P元素；M2+与过量氨水作用先得到蓝色沉淀后转化为深蓝色溶液Q，则M为Cu。

(1)元素的非金属性越强，第一电离能越大，金属性越强，第一电离能越小；

(2)化合物BCl3的B原子孤电子对数为0，杂化轨道数目为3，为平面正三角形，而PCl3中P原子由1对孤对电子，价层电子对数为4，为三角锥形；

(3)H2O2分子之间形成氢键，熔沸点较高；

(4) 具有立体网状结构的化合物的晶体类型为原子晶体；根据均摊法计算晶胞中原子数目，确定化学式；R原子配位数为4，晶体中原子配位数与原子数目呈反比。

根据上述分析可知：X为B元素；Y为O元素、Z为Na元素；R为P元素；M为Cu元素。

(1)Z、R、M三种元素分别是Na、P、Cu，由于元素的非金属性越强，其第一电离能越大，元素的金属性越强，第一电离能越小，所以第一电离能由大到小的顺序为：P＞Cu＞Na，

(2)化合物BCl3的B原子孤电子对数为0，杂化轨道数目为3，B原子采取sp2杂化，为平面正三角形，分子中正负电荷重心重合，属于非金属性分子；而PCl3中P原子有1对孤对电子，价层电子对数为4，为三角锥形，分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子；

(3)H2O2分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键；而PH3分子之间只存在分子间作用力，不能形成氢键，故H2O2熔沸点较高；

(4)X、R元素分别是B、P，二者可形成一种具有立体网状结构的化合物，则该晶体为原子晶体，由其晶胞结构可知，在该晶胞中含有的B原子数为8×=4，晶胞中P原子数目为4，所以该化合物的化学式为BP，R原子配位数为4，晶体中R、X原子数目之比为1：1，故二者配位数相等，则X的配位数是4。