Question

X、Y、Z、R、M是原子序数依次增大五种元素，基态X原子的s电子数比p电子数多3个，在周期表中Y与Z相邻且第一电离能Y>Z，Z、R同主族，M核外电子有29种运动状态，请回答下列问题：

（1）基态M²⁺的电子排布式为__________，X、Y、Z、M的电负性由大到小的顺序为__________。

（2）化合物XCl₃的中心原子杂化类型为__________；YCl₃的立体构型为__________，XCl₃、YCl₃分子中属于非极性分子的是__________。

（3）H₂Z、H₂Z₂、H₂R的沸点分别为100℃、158℃，-60.4℃，试解释此种现象____________。

（4）H₂RO₃的K₁和K₂分别为1.54×10^-2和1.02×10^-7，熔融化状态下RO₃不能导电而Na₂O能导电，请根据结构与性质的关系解释下列问题：

①K₁>K₂：____________。

②RO₃不能导电而Na₂O能导电：____________。

（5）Z、M形成的一种化合物晶胞如图所示：(实心球代表M)

①该化合物的化学式为_______________。

②若晶胞参数为apm。列式计算该晶胞的密度籽=____g·cm^-3。

Answer

（1）[Ar]3d9；O>N>B>Cu；（2）sp2；三角锥形；BCl3；

（3）H2O2、H2O分子间可以形成氢键，H2O2相对分子质量最大，H2S分子间不能形成氢键。

（4）①SO32-与H+间的结合能力强于HSO3-与H+间的结合能力，故H2SO3比HSO3-更易电离出离子，电离程度大，对应K值大；

②SO3是共价化合物，非电解质而Na2O是离子化合物；（5）Cu2O；

【解析】

试题分析：易推出X为硼，Y为氮，Z为氧，R为硫、M为铜。

（1）铜原子首先失去4s上的一个电子，然后失去3d上的一个电子后就可以形成Cu2+；金属铜的电负性最小，三种非金属电负性大小顺序为O>N>B。

（2）三氯化硼中硼原子形成了三个σ键且无孤电子对，故硼原子杂化类型为sp2，分子为平面三角形结构，是非极性分子；三氯化氮分子中含有1个孤电子对，又形成了三个σ键，故为三角锥形分子。

（3）H2O2、H2O分子间可以形成氢键，H2O2相对分子质量最大，故沸点最高，H2S分子间不能形成氢键，故沸点最低。

（4）从结构角度上看，SO32-与H+间的结合能力强于HSO3-与H+间的结合能力，故H2SO3比HSO3-更易电离出离子；SO3不是电解质而无法导致，Na2O是离子化合物，在熔融状态下能电离。

（5）由图知铜原子有4个，氧原子有2个，故化学式为Cu2O。一个晶胞中含有2个“Cu2O”，一个晶胞的质量为×144g，1pm=1×10-10cm，晶胞的体积为10-30a3cm，由此可求出其密度。

【考点定位】本题主要是考查分子空间构型及杂化轨道的判断、晶胞的计算

【名师点晴】由价层电子特征判断分子立体构型：判断时需注意以下两点：（1）价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。（2）价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。