Question

原子序数小于36的X、Y、Z、M、N、W六种元素，原子序数依次增大．已知X是迄今为止形成化合物最多的元素．Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4．M元素的常见氧化物有两种，其中一种常温下为气体，且是主要的大气污染物．Z、M、N 同周期，M^2-、N^-、Z⁺ 离子半径逐渐减小．W是第Ⅷ族元素中原子序数最小的元素．据此回答：
（1）写出N在周期表中的位置：

 

，化学键X-N的类型：

 

（填“离子键”、“极性共价键”或“非极性共价键）；
（2）用电子式表示Z与M形成化合物的过程

 

；
（3）X、Y、M的电负性由小到大的顺序是

 

；N₃^-与X、Y形成的一种化合物互为等电子体，则N₃^-的空间构型为

 

；
（4）图1表示由上述两种元素组成的气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式：

 

．
（5）X和W所形成的某种晶体结构如图2所示，写出：基态W²⁺离子的价电子排布式

 

；该晶体的化学式

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,元素电离能、电负性的含义及应用,“等电子原理”的应用,晶胞的计算

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：原子序数小于36的X、Y、Z、M、N、W六种元素，原子序数依次增大．X是迄今为止形成化合物最多的元素，则X为碳元素；Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，则Y为氧元素；W是第Ⅷ族元素中原子序数最小的元素，则W为Fe；Z、M、N 同周期，形成的M^2-、N^-、Z⁺ 离子半径逐渐减小，结合原子序数可知，三者只能处于第三周期，可推知M为S、N为Cl、Z为Na，二氧化硫常温下为气体，且是主要的大气污染物，据此解答．

解答： 解：原子序数小于36的X、Y、Z、M、N、W六种元素，原子序数依次增大．X是迄今为止形成化合物最多的元素，则X为碳元素；Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，则Y为氧元素；W是第Ⅷ族元素中原子序数最小的元素，则W为Fe；Z、M、N 同周期，形成的M^2-、N^-、Z⁺ 离子半径逐渐减小，结合原子序数可知，三者只能处于第三周期，可推知M为S、N为Cl、Z为Na，二氧化硫常温下为气体，且是主要的大气污染物，
（1）N为Cl元素，在周期表中的位置是：第三周期ⅦA族，化学键C-Cl，属于极性共价键，
故答案为：第三周期ⅦA族；极性共价键；
（2）Z与M形成化合物为Na₂S，用电子式表示形成过程为：，
故答案为：；
（3）同主族自上而下电负性减弱，故电负性S＜O，非金属性C＜S，故电负性C＜S，电负性由小到大的顺序是C＜S＜O；N₃^-与C、O形成的一种化合物互为等电子体，则与CO₂为等电子体，二者结构相似，则N₃^-的空间构型为直线型，
故答案为：C＜S＜O；直线型；
（4）根据图1可知，反应为2SO₂+O₂ 

催化剂 .

△

 2SO₃，故答案为：2SO₂+O₂ 

催化剂 .

△

 2SO₃；
（5）基态Fe²⁺离子的价电子排布式为3d⁶，晶胞中Fe原子数目=1+8×

1

8

=2、C原子数目=2×

1

2

+4×

1

4

=2，Fe原子与C原子数目之比为1：1，故该晶体化学式为FeC，
故答案为：3d⁶；FeC．

点评：本题是对物质结构的考查，推断元素是解题关键，涉及电子式、核外电子排布、电负性、晶胞计算等，需要学生具备扎实的基础知识，难度中等．