Question

【题目】已知元素X、Y、Z、W、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。X基态原子核外有三个未成对电子，Z、W分别是短周期中电负性最大和最小的元素；R2+离子的3d轨道中有三对成对电子。请回答下列问题：

（1）R基态原子的电子排布式为__________，元素X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）___________________。

（2）化合物XZ3的空间构型为______，R2+与NH3形成的配离子中，提供孤对电子的是_____。

（3）Z的氢化物由固体变为气态所需克服的微粒间的作用力是________。

（4）Z、W、R形成某种化合物的晶胞结构如右图所示，其化学式为___________。

（5）XY2－能被酸性KMnO4溶液氧化，其中MnO4－被还原为Mn2+，反应的离子方程式是________________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d84s2 F＞N＞O 三角锥形 N 氢键和范德华力 NaNiF3 5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O

【解析】X、Y、Z、W、R为前四周期元素，且原子序数依次增大，Z、W分别是短周期中电负性最大和最小的元素，则Z为氟元素，W为钠元素，X基态原子核外有三个未成对电子，所以X在第ⅤA族，原子序数小于Z，所以X为氮元素，Y的原子序数介于X、Z之间，所以Y为氧元素，R2+离子的3d轨道中有三对成对电子，所以R为镍元素。

(1)R为镍元素，是28号元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，元素X、Y、Z分别为N、O、F，根据元素周期律，同一周期中从左向右，第一电离能逐渐增大，但由于氮原子最外层p轨道处于半满状态，第一电离能高于相邻主族同周期元素，所以N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O，故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2；F＞N＞O；

(2)化合物XZ3为NF3，其中心原子氮原子的价层电子对数为=4，有一对孤电子对，所以NF3的空间构型为三角锥形，Ni2+与NH3形成的配离子中，NH3做配体，氮原子提供孤对电子，故答案为：三角锥形；N；

(3)由于HF分子间存在着氢键，所以HF由固体变为气态所需克服的微粒间的作用力是有氢键和范德华力，故答案为：氢键和范德华力；

(4)Z、W、R分别为F、Na、Ni根据晶胞结构图利用均摊法可知，在每个晶胞中含有F原子的个数为12×=3，Ni原子的个数为8×=1，Na原子的个数为1，所以其化学式为NaNiF3，故答案为：NaNiF3；

(5)XY2-为NO2-，被酸性KMnO4溶液氧化，其中MnO4-被还原为Mn2+，NO2-被氧化成NO3-，根据电荷守恒和元素守恒可知，反应的离子方程式为5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O，故答案为：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O。