【題目】M、Q、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。M原子核外電子有6種運動狀態(tài),R和X同主族。Z、W是第四周期過渡元素,Z2+的外圍電子數(shù)是W+的外圍電子數(shù)的一半,W+沒有未成對電子。請回答下列問題:

(1)W+的外圍電子排布圖為__________。

(2)M、Q和R第一電離能由小到大的順序是________(用元素符號表示)。

(3)Q的氣態(tài)氫化物極易溶于R的常見氫化物,其原因有__________________。該濃液顯堿性,請用結構表示出兩者的主要結合方式_________。

(4)在上述元素形成的微粒中,和MR2互為等電子體的有________(分子和離子各寫一種),Q與Y形成的QY3分子的空間構型是__________。

(5)MR2晶體和W晶體的晶胞如圖表示(●表示一個MR2分子或一個W原子)。

①在MR2晶體中,最近的分子間距為a㎝,則晶體密度為____g/㎝3(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,不必計算結果)。

②W晶體中A、B、C、D圍成正四面體空隙,該晶胞中正四面體空隙的數(shù)目為_____。某種Z的硫化物晶體中S2-以W晶體中W原子的方式堆積,Z2+填充在正四面體空隙中,則Z2+的填充率(填充Z2+的正四面體空隙數(shù)和正四面體空隙總數(shù)之比)為_______。

【答案】 3d C<O<N NH3H2O分子間可形成氫鍵;NH3為極性分子,根據(jù)相似相溶原理易溶于極性溶劑水中;NH3與水反應,產(chǎn)物易溶于水 N2O,SCN- 三角錐形 8 50%

【解析】M原子核外電子有6種運動狀態(tài),說明X核外有6個電子,即M為C,W沒有未成對電子,W屬于第四周期的過渡元素,因此W為Cu,Z2+的外圍電子數(shù)是Cu的外圍電子數(shù)的一半,即Z的外圍電子排布式為3d54s2,即Z為Mn,R和X為同主族,X和Y為第三周期,Q與R為第二周期,因此Q為N、R為O、X為S、Y為Cl,(1)考查電子排布圖和外圍電子的含義,外圍電子對過渡元素來說,指的是最外層電子和次外層上的d能級,因此Cu的外圍電子排布圖是3d ;(2)考查第一電離能的規(guī)律,同周期從左向右第一電離能增大,但IIA>IIIA,VA>VIA,因此第一電離能的大小順序是C<O<N;(3)考查氫化物的溶解性,Q的氫化物是NH3,R的氫化物是H2O,NH3易溶于水,是因為NH3與水形成分子間氫鍵,NH3是極性分子,H2O也是極性分子,利用“相似相溶”的原理; NH3中的N與H2O中的H形成分子間氫鍵,以電離出OH,其結構是;(4)考查等電子體的判斷,與CO2互為等電子體的是N2O、SCN等;構成的化學式NCl3,中心原子N有3個σ鍵,孤電子對數(shù)為(5-3)/2=1,雜化類型為sp3,空間構型為三角錐形;(5)考查晶胞的計算,①根據(jù)晶胞的結構,CO2最近的距離是面對角線的1/2,即晶胞的邊長為acm,晶胞的體積為(a)3cm3,根據(jù)晶胞結構,一個晶胞中含有CO2的個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,則晶胞的質量為4×44/NAg,根據(jù)密度的定義,密度為4×44/[NA×(a)3]g/cm3= g/cm3;②根據(jù)晶胞的結構,一個頂點形成一個正四面體形,共有8個頂點,形成8個正四面體形;S2-的化合價-2價,Mn的化合價為+2價,則化學式為MnS,S2-占據(jù)Cu的位置,晶胞中S2-的個數(shù)為4,則Mn2+的個數(shù)為4,即填充到4個正四面體形中,晶胞中共有8個正四面體形,即填充率為4/8×100%=50%。

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物質

NH3g

O2g

NOg

H2Og

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a

b

z

d

A. B.

C. D.

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