Question

【題目】[化學------選修3：物質結構與性質]

M、R、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素。M基態原子L層中p軌道電子數是s軌道電子數的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，Z的基態原子4s和3d軌道半充滿。請回答下列問題：

（1）R基態原子的電子排布式是 ，X和Y中電負性較大的是 (填元素符號)。

（2）X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物，其原因是___________。

（3）X與M形成的XM3分子的空間構型是__________。

（4）M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示，

則圖中黑球代表的離子是_________(填離子符號)，該離子的配位數為 。該晶胞參數a="b=c=d" pm ，列式計算R2M晶體的密度為 g/cm。

（5）在稀硫酸中，Z的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物，Z被還原為+3價，該反應的化學方程式是__________。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s1；Cl

（2）H2O分子能形成氫鍵，而H2S不能形成氫鍵（3）平面三角形

（4）Na+；4；(4×62)÷[NA×(d×10-10)3]

（5）3H2O2+K2Cr2O7+4H2SO4=Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O+K2SO4

【解析】試題分析：M、R、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素．M基態原子L層中p軌道電子數是s電子數的2倍，核外電子排布式為1s22s22p4，故M為O元素；由原子序數可知R、X、Y均處于第三周期，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，則R為Na；X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，則X為S元素，可知Y為Cl；Z的基態原子4s和3d軌道半充滿，外圍電子排布式為3d54s1，處于VIB族，故Z為Cr．

（1）R為Na，基態原子的電子排布式是1s22s22p63s1，同周期自左而右電負性增大，故Cl元素電負性大于S的；

（2）H2O分子能形成氫鍵，使水的沸點升高，而H2S不能形成氫鍵，故硫化氫的沸點低于水的；

（3）X與M形成的SO3分子中S原子孤電子對數=(6-2×3)÷2=0，價層電子對數為3+0=3，故其空間構型為平面三角形；

（4）M和R所形成的一種離子化合物為Na2O，晶胞中黑色球數目為8，白色球數目為8×1/8+6×1/2=4，黑色球與白色球數目之比為2：1，故圖中黑球代表的離子是Na+；Na+的配位數為4，晶胞相當于4個Na2O，晶胞參數a="b=c=d" pm，晶體的體積為(d×10-10)3cm，則晶體的密度為m/V=(4×62)÷[NA×(d×10-10)3]g/cm。

（5）Z的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)為K2Cr2O7，與氧元素的氫化物發生氧化還原反應，該氫化物為H2O2，在稀硫酸中，Cr元素被還原為+3價，H2O2被氧化生成氧氣，反應方程式為：3H2O2+K2Cr2O7+4H2SO4=Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O+K2SO4。