Question

16．下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素．

请回答下列问题：
（1）表中属于d区的元素是⑨（填编号）．
（2）元素⑥形成的最高价含氧酸根的立体构型是正四面体，其中心原子的杂化轨道类型是sp³．
（3）元素②的一种氢化物是重要的化工原料，常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志．有关该氢化物分子的说法正确的是BD．
A．分子中含有氢键               B．属于非极性分子
C．含有4个σ键和1个π键       D．该氢化物分子中，②原子采用sp²杂化
（4）某元素的特征电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，该元素原子的核外最外层电子的孤对电子数为3；该元素与元素①形成的分子X构形为三角锥型；X在①与③形成的分子Y中的溶解度很大，其主要原因是NH₃与H₂O都是极性分子，根据相似相溶原理，极性分子易溶于极性溶剂中，且分子之间能形成氢键．
（5）科学发现，②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性，其晶胞的结构特点如右图（图中②、④、⑨分别位于晶胞的体心、顶点、面心），则该化合物的化学式为MgCNi₃（用对应的元素符号表示）．

Answer 1

分析 （1）d区的元素第ⅢB～ⅦB、Ⅷ族（镧系元素、锕系元素除外），为第3列到10列元素；
（2）根据SO₄^2-中心原子含有的共价键个数与孤电子对个数之和确定其空间构型和杂化方式；
（3）②为C元素，碳元素一种氢化物是的产量作为衡量石油化工发展水平的标志，该氢化物为C₂H₄，C元素电负性不大，分子中不存在氢键，为对称结构，属于非极性分子，分子中含有1个C=C双键、4个C-H键，单键为σ键，双键中1个σ键、1个π键，根据杂化轨道数目确定杂化方式，据此结合选项解答；
（4）某元素的特征电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，则n=2，故该元素的特征电子排布式为2s²2p³，为N原子，元素①为H元素，与X形成的物质为NH₃，为三角锥型，①与③形成的分子为H₂O，NH₃与H₂O都是极性分子，且分子之间能形成氢键；
（5）由元素指周期表中的位置可知，②为C元素、④为Mg元素、⑨为Ni元素，根据晶胞结构，利用均摊法计算晶胞中各原子数目，据此书写化学式．

解答 解：（1）d区的元素第ⅢB～ⅦB、Ⅷ族（镧系元素、锕系元素除外），为第3列到10列元素，由元素在周期表中的位置可知，⑨处于第10列，为第Ⅷ族，属于d区元素，
故答案为：⑨；
（2）元素⑥是S元素，最高价氧化物对应的水合物为硫酸，SO₄^2-离子中含有4个σ键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取sp³杂化，
故答案为：正四面体；sp³；
（3）②为C元素，碳元素一种氢化物是的产量作为衡量石油化工发展水平的标志，该氢化物为C₂H₄，
A．C元素电负性不大，分子中不存在氢键，故A错误
B．乙烯为对称结构，属于非极性分子，故B正确；
C．分子中含有1个C=C双键、4个C-H键，单键为σ键，双键中1个σ键、1个π键，含有5个σ键和1个π键，故C错误；
D．C原子呈1个C=C双键、2个C-H键，杂化轨道数为3，原子采用sp²杂化，故D正确；
故答案为：BD；
（4）某元素的特征电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，则n=2，故该元素的特征电子排布式为2s²2p³，该原子外层电子的孤对电子数为3，为N元素，元素①为H元素，与X形成的物质为NH₃，为三角锥型，①与③形成的分子为H₂O，NH₃与H₂O都是极性分子，且分子之间能形成氢键，故NH₃在H₂O中的溶解度很大，
故答案为：3；三角锥型；NH₃与H₂O都是极性分子，根据相似相溶原理，极性分子易溶于极性溶剂中，且分子之间能形成氢键；
（5）由元素指周期表中的位置可知，②为C元素、④为Mg元素、⑨为Ni元素，根据晶胞结构可知，晶胞中C原子数目为1，Mg原子数目为：8×$\frac{1}{8}$=1，Ni原子数目为：6×$\frac{1}{2}$=3，该物质化学式为：MgCNi₃，
故答案为：MgCNi₃．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，明确元素周期表结构为解答关键，注意掌握原子结构与元素周期律之间的关系，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．