Question

短周期元素在元素中占有重要地位．X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數之和為16．X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫下都是無色氣體，在適當條件下可發(fā)生如（1）變化：
一個B分子中含有的Z原子個數比C分子中少1個，B、C兩種分子中的電子數均等于10．請回答下列問題：
（1）X元素在周期表中的位置是______周期______族．
（2）分析同主族元素性質的遞變規(guī)律，發(fā)現B、C物質沸點反常，這是因為它們的分子之間存在______．
（3）在C分子中，Y原子的雜化方式為______，與Y原子同主族在第四周期的元素原子基態(tài)電子排布式是______．
（4）NaCl的晶體結構如圖（2）所示，若將晶胞面心和體心的原子除去，頂點的鈉離子換為Xⁿ⁺（X代表某元素符號）離子，棱上的Cl^-換為O^2-，就得到X的氧化物的晶體結構．則該X的氧化物的化學式為______．

Answer 1

【答案】分析：短周期中形成無色氣體單質的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），B、C兩種分子中的電子數均等于10，則B、C為H₂O、NH₃的一種，且一個B分子中含有的Z原子個數比C分子中少1個，B為H₂O，C為NH₃，由轉化關系可知，Z為氫，故A為NO，X為氧，Y為氮，
（1）O元素的質子數為8，位于第2周期VIA族；
（2）根據氫鍵對物質的沸點的影響來分析；
（3）C為NH₃，N原子成3個N-H鍵，含有1對孤對電子對，雜化軌道數目為4，據此確定雜化軌道數目；
與N原子同主族在第四周期的元素為As，As原子核外電子數為33，根據核外電子排布規(guī)律書寫排布式；
（4）根據均攤法計算晶胞中Xⁿ⁺、O^2-的數目，據此書寫．
解答：解：短周期中形成無色氣體單質的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），B、C兩種分子中的電子數均等于10，則B、C為H₂O、NH₃的一種，且一個B分子中含有的Z原子個數比C分子中少1個，B為H₂O，C為NH₃，由轉化關系可知，Z為氫，故A為NO，X為氧，Y為氮，
（1）O元素的質子數為8，位于第二周期VIA族，故答案為：二；VIA；
（2）氧元素、氟元素電負性很強，水分子之間、氨氣分子之間存在氫鍵，故它們的沸點高于同主族其它元素氫化物，故答案為：氫鍵；
（3）C為NH₃，N原子成3個N-H鍵，含有1對孤對電子對，雜化軌道數目為4，N原子采取sp³雜化，
與N原子同主族在第四周期的元素為As，As原子核外電子數為33，基態(tài)核外電子排布式為[Ar]4s²4p³，
故答案為：sp³；[Ar]4s²4p³；
（4）晶胞中Xⁿ⁺的數目為8×=1，O^2-的數目為12×=3，故該X的氧化物的化學式為XO₃，故答案為：XO₃．
點評：本題考查無機物的推斷、雜化軌道、氫鍵、核外電子排布規(guī)律、晶胞計算等，難度中等，推斷元素是解題的關鍵．