Question

（17分）X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素原子核外有三个能级，各能级电子数相等，Y的单质在空气中燃烧生成一种淡黄色的固体；Z元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，M原子外围电子排布式为3dⁿ4sⁿ；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子。请回答：

（1）X元素在周期表中的位置是      ；

W^2＋离子的外围电子排布式为       。

（2）X 能与氢、氮、氧三种元素构成化合物 XO(NH₂)₂，其中X原子和N原子的杂化方式为分别为       、       ，该化合物分子中的键与键的个数之比是       ；该物质易溶于水的主要原因是                。

（3）已知Be和Al元素处于周期表中对角线位置，化学性质相似，请写出Y元素与Be的最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式

（4）M晶体的原子堆积方式为六方堆积（如图所示），则晶体中M原子配位数是          。某M配合物化学式是[M(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O，1 mol该配合物中含配位键的数目是       。

（5）X 的某种晶体为层状结构，可与熔融金属钾作用。钾原子填充在各层之间，形成间隙化合物，其常见结构的平面投影如图①所示，则其化学式可表示为                   。

（6）Y离子和Z离子比较，半径较大的是＿＿＿（写离子符号），元素Y与元素Z形成的晶体的晶胞结构是如图②所示的正方体，设晶胞中最近的两个Z离子的距离为a cm ，该化合物的摩尔质量为bg/ mol ，则该晶胞密度的计算式为              。(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数用N_A表示)。

Answer

（1）第二周期IVA族(1分)； 3d10（1分）

（2）sp2、 sp3杂化(2分)；1:7（2分）；CO(NH2)2能与水分子间形成氢键（2分）；

（3）Be(OH)2+2NaOH===Na2BeO2+2H2O(2分)（配平和化学式错均不得分）

（4）12 （1分） ；6 NA（或6×6.02×1023）；（1分）

（5）KC8 或C8K （2分）

（6）S2-（1分）；

【解析】

试题分析：根据提示可知，X是C，Y是Na，Z是S，M是Cr，W是Zn，（1）X元素在周期表中的位置：第二周期IVA族；W原子电子排布为：[Ar]3d104s2,W2＋离子（Zn2+）的外围电子排布式为3d10；（2）X是C元素，在该物质的中的杂化方式为：sp2杂化，N原子是sp3杂化， CO(NH2)2含有一个C=O，故含有一个π键，7个，比例关系为：1:7；CO(NH2)2易溶于水是因为分子间存在氢键；（3）Y是Na，Be与Al呈对角线结构，即具有两性，故方程式为：Be(OH)2+2NaOH===Na2BeO2+2H2O；（4）从图中可知，M原子配位数12 ；[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O分子中含有6个配位键；（5）根据结构示意图可知，3个钾原子围成一个三角形.一个三角形内有4个碳原子。每个钾原子被6个三角形占有，所以一个三角形占有的钾原子是3×/16＝1/2，所以碳原子和钾原子的个数之比是8︰1。故化学式为：KC8；（6）Y离子是Na+，Z离子是S2-，电子层数越多，半径越大，故S2-半径大于Na+；1个晶胞中含有个Z原子，晶胞的边长为：，故晶胞密度=。

考点：考查物质的结构与性质相关知识