Question

【题目】X、Y、M、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；M是周期表中电负性最大的元素；Z基态原子的M层是K层电子数的3倍；R2＋离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题：

（1）基态Y原子的价电子排布图是______；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_______（元素名称）

（2）XY2 离子的立体构型是________；R2＋的水合离子[R（H2O）4]2+中，提供孤电子对的原子是________（元素符号）。

（3）已知XH3易与R2+形成配离子，但XM3不易与R2+形成配离子，其原因是_______________。

（4）Y与R所形成的化合物晶体晶胞如图所示,该晶体的化学式:_____________；晶胞参数如图所示，则该晶胞密度是___________gcm-3（列式并计算结果，保留小数点儿后一位）。

（5）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________（填标号）。

a．CF4 b．CH4 c．NH4+ d．H2O

Answer 1

【答案】（1）（1分）；氯（1分）；（2）V形（2分）；O （1分）（3）N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子。（3分）（4）CuO（2分）；2.1（3分）（5）c （2分）

【解析】

试题分析：（1）Y为氧，电子排布图为：，Z为硫，其所在周期第一电离能最大的主族元素为氯。（2）NO2-，根据价层电子对互斥理论，其为SP2型，所以立体构型是V型；该水合离子中，每个水分子都有两对孤对电子，所以是水分子中的氧原子在提供孤对电子。（3）XH3为氨气，氨气易与铜离子形成配离子，但是NF3不易与铜离子形成配离子，是因为氟的电负性远远大于氢的电负性，氨气中共用电子对偏向氮，但是NF3中，共用电子对偏向F，偏离氮原子。（4）已知位于晶胞顶点的原子贡献为1/8，位于面心的原子贡献为1/2，位于棱上贡献为1/4，位于晶胞内部贡献为1，由此可知该晶胞内的两种原子个数比为1:1，所以该晶体为CuO。根据计算公式可以求出该晶胞密度为2.1g/cm3.（5）要想形成氢键就要掌握形成氢键的条件，一是要有氢原子，二是电负性比较强半径比较小的原子，如N，O，F，才能形成分子间特殊的分子间作用力，符合这样的条件的有C与D，而题目要求形成四个氢键，因此只能选C。