Question

[化学——选修3：物质结构与性质]

X、Y、Z、W、Q为前四周期的五种元素，且原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W均为非金属元素,XW₂分子与Y₃^-为等电子体，元素W和元素Z为同族元素，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W^{2 -}最外层电子数之和，根据以上信息回答下列问题：

（1）上述五种元素中电负性最大的是___（填元素符号，下同），Y的第一电离能大于Z的第一电离能原因___________________________________。

（2）XW₂的电子式为______________。

（3）Q的价电子排布式为_____________，Y₃^-的分子构型为______________。

（4）下列关于WZ₂结构的说法正确的是___________（填序号）。

a．WZ₂为直线形非极性分子      b．WZ₂为直线形极性分子

c．WZ₂中W为sp³杂化           d．WZ₂中W为sp²杂化

（5） W有两种常见的含氧酸，较高价的酸性比较低价的______，理由______________。

（6）α-QW的晶胞是立方体，用X射线衍射法测得该晶体晶胞边长=520.0pm，26℃测得该晶体的密度为4.1g/cm³，请列式计算一个晶胞中含有的Q、W离子数。（5.2³≈140.6）

Answer

（1）N，原子最外层2p轨道半充满，能量低，所以稳定；

（2）；（3）3d54s2 ，直线型；

（4）d；

（5）强，S的正电性越高，导致S-O-H中O的电子向S偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H+，即酸性越强；

（6）4，4。

【解析】

试题分析：形成XW2，常见的为CO2、SO2、CS2，根据X、Y、Z、W原子序数增大，且均为非金属，因此XW2为CS2，X：C，W：S，W和Z同主族，则Z：O，Y：N，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W2－最外层电子数之和，则Q为Mn，

（1）同周期从左向右电负性增大，根据洪特规则特例，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，因此电负性最大的是N，原子最外层2p轨道半充满，能量低，所以稳定；

（2）XW2为CS2，S和O同主族，性质形似，CO2为直线型，则CS2为直线型，其电子式为：；（3）Q为Mn，属于过渡元素，其价电子是最外层和次外层d能级，即3d54s2 ，等电子体的空间构型相同，CS2为直线型，则N3－为直线型；

（4）SO2有2个σ键，孤电子对数为(6－2×2)/2=1，价层电子对数为3，构型为V形，极性分子，价层电子对数等于杂化轨道数，即S的杂化类型为sp2，故选项d正确；

（5）S的两种含氧酸为H2SO3、H2SO4，最高价含氧酸的酸性强于低价含氧酸的酸性，S的正电性越高，导致S-O-H中O的电子向S偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H+，即酸性越强；

（6）QW化学式为MnS，根据ρ=m/v，m=N/NA，V=(520×10－24)3，解得N=4，即离子数为4。

考点：考查元素的推断、电负性、价电子排布是、电离能、立体构型、杂化类型、含氧酸酸性比较、晶胞等知识。