Question

Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素。已知：

①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；

②R的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；

③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；

④Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同。

请回答下列问题（答题时，Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示）：

（1）Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，化合物M的空间构型为???????????? ，其中心原子采取??????? 杂化；Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是中学化学中常见的有机溶剂，化合物N在固态时的晶体类型为?????????????? 。

（2）R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为?????????????????????? 。

（3）由上述一种或多种元素组成的与RY2互为等电子体的分子为????????? （写分子式）。

（4）由R、X、Y三种元素组成的RXY-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，生成X2、RY2等物

质，该反应的离子方程式为?????????????????????????????????? 。

（5）Z原子基态时的外围电子排布式为???????????????????? ；已知Z的一种含氧酸钡盐的密度为ρ g.cm-3，其晶胞的结构如图所示，则晶?? 体中氧原子与钡原子的最近距离为?????????? cm。（只要求列算式，? 不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA）

 

Answer 1

【答案】

（1）平面三角形???? sp2? ???? 分子晶体

（2）C < O < N

（3）N2O

（4）2CNO+ 2H+ 3ClO= N2↑ + 2CO2↑ + 3C1+ H2O

（5）3d24s2????

【解析】

试题分析：根据①可知Q为H元素；根据②可知R 的核外电子排布式为1S22S22P2; 则R为C元素；根据③可知Y的核外电子排布式为1S22S22P4; 则Y为O元素；因为原子序数X的大于6小于8 ，所以X为N元素。④氩为18号元素，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同。则Z为22号Ti元素. (1)化合物M是甲醛HCHO，其空间构型为平面三角形，其中的C原子与2个H原子形成δ键，与O原子形成了1个δ键，1个Π键。所以C的杂化方式为sp2。化合物N由C、H按照1:1个数比组成的有机溶剂，则N为苯(C6H6).它是由分子构成的物质，在固态时是分子晶体。（2）C、N、O是同一周期的元素，因为N元素的原子最外层电子处于半充满的稳定状态，难失去电子，第一电离能比较大。原子序数越大，原子半径就越小，失去电子越来越难，所以电离能逐渐增大。但是由于N原子的核外电子电子处于半充满的稳定状态，所以电离能比O还大。O比C原子半径小，难失去电子。因此它们的第一电离能大小关系为C<O<N。因此这三种元素的第一电离能的大小关系是: C < O < N . （3）等电子体是原子数相同。电子数的物质。RY2为CO2，则由上述一种或多种元素组成的与CO2互为等电子体的分子N2O。（4）根据题意可知离子方程式为：2CNO-+2H++3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O。（5）Ti的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2. 所以其基态时的外围电子排布式为3d24s2。晶胞中含有的各元素的原子个数为：Ba :1;Ti：8×1/8=1; O:12×1/4=3.所以晶体的化学式为BaTiO3.由晶胞的结构示意图可知：Ba原子与O的最近距离为面对角线的一半。假如晶胞的边长为acm,则;;所以；因此Ba原子与O的最近距离为。

考点：考查元素周期表、元素周期律、原子结构、分子结构、晶体结构、第一电离能的比较、等电子体、原子核外的电子排布式、晶体中微粒间的距离、离子方程式的书写的知识。