Question

【題目】X、Y、Z、R、W 均為周期表中前四周期的元素，其原子序數(shù)依次增大；X2-和 Y+有相 同的核外電子排布；Z 的氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素氫化物的沸點(diǎn)低；R 的基 態(tài)原子在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數(shù)最多；W 為金屬元素，X 與 W 形成的某 種化合物與 Z 的氫化物的濃溶液加熱時反應(yīng)可用于實(shí)驗(yàn)室制取 Z 的氣態(tài)單質(zhì)。回答下 列問題（相關(guān)回答均用元素符號表示）：

(1)R 的基態(tài)原子的核外電子排布式是__________________。

(2)Z 的氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素氫化物的沸點(diǎn)低的原因是______________。

(3)X 與 Z 中電負(fù)性較大的是_____ 。Z 的某種含氧酸鹽常用于實(shí)驗(yàn)室中 X 的單質(zhì)的 制取，此酸根離子的空間構(gòu)型是______________，此離子中含有的化學(xué)鍵類型 是_________ ，X—Z—X 的鍵角_______109.5°（填“＞”、“=”或“＜”）。

(4)X 與 Y 形成的化合物 Y2X 的晶胞如圖。其中 X 離子的配位數(shù) 為___________，以相距一個 X 離子最近的所有 Y 離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為___________ 。該化合物與 MgO 相比，熔點(diǎn)較高的是____________。

(5)已知該化合物的晶胞邊長為 a pm，則該化合物的密度為________________g·cm-3（只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏加德歲常數(shù)的數(shù)值為 NA）。

Answer 1

【答案】 HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間不存在氫鍵 O 三角錐形 共價鍵 ＜ 8 正方體 MgO

【解析】

X、Y、Z、R、W均為周期表中前四周期的元素，其原子序數(shù)依次增大，x2-和Y+有相同的核外電子排布，則X在Y的上一周期，且X位于第VIA族、Y位于第IA族；Z的氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素氫化物的沸點(diǎn)低，則Z氫化物中不含氫鍵，其上一周期同一主族元素氫化物有氫鍵；R的基態(tài)原子在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數(shù)最多，則R為Cr元素；X位于第二周期，為O元素；Y、Z位于第三周期，Y為Na；W為金屬元素，X與W形成的某種化合物與Z的氫化物的濃溶液加熱時反應(yīng)可用于實(shí)驗(yàn)室制取Z的氣態(tài)單質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣，所以W為Mn，Z為Cl；據(jù)此分析。

(1) R為Cr元素，其原子核外有24個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫R的基態(tài)原子的核外電子排布式；

(2) Z為Cl元素，氫化物的熔沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量成正比，但含有氫鍵的氫化物熔沸點(diǎn)較高，HCl分子間不含氫鍵而HF分子間有氫鍵，所以HF熔沸點(diǎn)高于HCl；答案為：HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間不存在氫鍵；

(3) X是O，Z是Cl，O與Cl中電負(fù)性較大的是O；實(shí)驗(yàn)室常用氯酸鉀分解制取氧氣，的中心原子價層電子對數(shù)為，且含有一個孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷此酸根離子的空間構(gòu)型為三角錐形，此離子中含有的化學(xué)鍵類型是共價鍵；由于孤電子對和成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，所以其鍵角小于109.5°；答案為：O；三角錐形；共價鍵；＜；

(4)根據(jù)均攤法可知，圖中空心球的個數(shù)為；實(shí)心球的個數(shù)為8，所以空心球代表氧離子，實(shí)心球代表鈉離子，根據(jù)Na2O的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，氧離子周圍最近的鈉離子個數(shù)為8個，配位數(shù)為8；以相距一個氧離子最近的所有鈉離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為正方體；由于鈉離子的半徑大于鎂離子，電荷數(shù)小于鎂離子，所以氧化鈉的晶格能小于氧化鎂，所以氧化鎂的熔點(diǎn)高于氧化鈉；答案為：8；正方體；MgO；

(5)一個晶胞的質(zhì)量為，晶胞的密度。