Question

【题目】X、Y、Z、M、W是前四周期元素，原子序数依次增大，X元素原子最外层电子数是内层的2倍，Y的原子半径是在同周期中最大；Z元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，M原子外围电子排布式为3dn4sn；W的内层电子己全充满，最外层只有2个电子。

请回答下列问题：

（1）Y元素在周期表中的位置是_________； W2+离子的价电子排布式为__________。

（2）X能与S、氮、氧二种元素构成化合物XO（NH2）2，其中X原子和N原子的杂化方式为分别为_____、____，该化合物分子中的π键与键的个数之比是____；该物质易溶于水的主要原因是____。

（3）己知Be和A1元素处于周期表中对角线位置，化学性质相似，请写出Y元素的最高价氧化物对应水化物与Be相互反应的化学方程式：____________。

（4）M晶体的原子堆积如图所示，则该晶体的堆积方式为________，晶体中M原子的配位数是_____。某M配合物的化学式是[M（H2O）5C1]Cl2·H2O，1mol该配合物中含配位键是_____mol。

（5）Y离子和Z离子比较，半径较大的是__________（填离子符号）元素Y与元素Z形成了晶体的晶胞结构是如图所示的正方体，每个Y离子周围与它最接近的Y离子有__________个。

Answer 1

【答案】第三周期IA族 3d10 sp2 sp3 1:7 CO（NH2）2能与水分子间形成氢键 Be+2NaOH =Na2BeO2+H2↑ 六方最密堆积（或ABABAB 堆积） 12 6 S2- 6

【解析】

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，X元素原子最外层电子数是内层的2倍，则X为C元素；Y的原子半径是在同周期中最大，则Y为Na元素；Z元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2个，原子只能有3个电子层，最外层电子数为6，故Z为S元素；M原子外围电子排布式为3dn4sn，由于4s能级最大容纳2个电子，且3d能级容纳电子，故n=2，则M为Ti；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子，原子序数大于硫，只能处于第四周期，原子核外电子数为2+8+18+2=30，故W为Zn，据此解答。

根据上述分析可知：X、Y、Z、M、W分别是C、Na、S、Ti和Zn，则

（1）Y为Na元素，C原子核外有3个电子层、最外层有1个电子，所以处于周期表中第三周期IA族，Zn2+离子的外围电子排布式为3d10，

故答案为：第三周期IA族；3d10；

(2)碳能与氢、氮、氧三种元素构成化合物CO(NH2)2，分子中C与O形成C=O双键，C原子与N原子形成CN单键，N原子与H原子之间形成NH单键，分子中C原子成3个σ键，没有孤电子对，故C原子采取sp2杂化，N原子成3个σ键、有1对孤电子对，故N原子采取sp3杂化，该化合物分子中有1个π键、7个σ键，π键与σ键数目之比为1:7，CO(NH2)2能与水分子间形成氢键，该物质易溶于水，

故答案为：sp2；sp3；1:7；CO（NH2）2能与水分子间形成氢键；

(3) Y元素的最高价氧化物对应水化物为氢氧化钠，依据铝与氢氧化钠溶液反应的原理可知Be与氢氧化钠溶液反应生成Na2BeO2和氢气，其化学方程式为：Be+2NaOH =Na2BeO2+H2↑；

（4）根据M晶体的原子堆积方式示意图可知，其堆积方式为六方密堆积（或ABABAB堆积），以轴线原子研究，层内有6个原子相邻、上、下两层各有3个原子与之相邻，故配位数为12；M为Ti，某M配合物化学式是[Ti(H2O)5Cl]Cl2H2O，在该配合物中，配位数为6，因此1mol该配合物中含配位键是6mol，故答案为：六方密堆积（或ABABAB堆积）；12；6；

（5）S2-比Na+多一个电子层，故半径较大的是S2-；Na2S晶体中Na+与S2-的个数比为2:1，根据晶胞结构可以看出，顶点与面心的小灰球代表S2-，晶胞内含8×+6×=4，晶胞体内所含的黑球代表Na+，晶胞内个数为8，分别位于八分之一晶胞的小立方的体心，故每个Na+周围与他最接近的Na+有6个，故答案为：S2-；6。