Question

M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：

（1）R基态原子的电子排布式是         ，X和Y中电负性较大的是   （填元素符号）。

（2）X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是___________。

（3）X与M形成的XM₃分子的空间构型是__________。

（4）M和R所形成的一种离子化合物R₂M晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是_________（填离子符号）。

（5）在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐（橙色）氧化M的一种氢化物，Z被还原为+3价，该反应的化学方程式是____________。

Answer

（1）1s22s22p63s1或[Ne]3s1；Cl

（2）H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键

（3）平面三角形

（4）Na＋

（5）K2Cr2O7+3H2O2+ 4H2SO4===K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O

【解析】试题分析：M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素．M基态原子L层中p轨道电子数是s电子数的2倍，核外电子排布式为1s22s22p4，故M为O元素；由原子序数可知R、X、Y均处于第三周期，R是同周期元素中最活泼的金属元素，则R为Na；X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，则X为S元素，可知Y为Cl；Z的基态原子4s和3d轨道半充满，外围电子排布式为3d54s1，处于VIB族，故Z为Cr。

（1）R为Na，基态原子的电子排布式是1s22s22p63s1，同周期自左而右电负性增大，故Cl元素电负性大于S的。

故答案为：1s22s22p63s1；Cl；

（2）H2O分子能形成氢键，使水的沸点升高，而H2S不能形成氢键，故硫化氢的沸点低于水的。

故答案为：H2O分子能形成氢键，而H2S不能形成氢键；

（3）X与M形成的SO3分子中S原子孤电子对数==0，价层电子对数为3+0=3，故其空间构型为平面三角形。

故答案为：平面三角形；

（4）M和R所形成的一种离子化合物为Na2O，晶胞中黑色球数目为8，白色球数目为8×1/8+6×1/2=4，黑色球与白色球数目之比为2：1，故图中黑球代表的离子是Na+。

故答案为：Na+；

（5）Z的最高价含氧酸的钾盐（橙色）为K2Cr2O7，与氧元素的氢化物发生氧化还原反应，该氢化物为H2O2，在稀硫酸中，Cr元素被还原为+3价，H2O2被氧化生成氧气，反应方程式为：3H2O2+K2Cr2O7+4H2SO4=Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O+K2SO4。

故答案为：3H2O2+K2Cr2O7+4H2SO4=Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O+K2SO4

考点：考查原子结构与元素周期律的关系

【名师点睛】本题将无机推断、元素周期律和元素周期表的综合应用和物质结构有机的结合在一起，是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电负性、氢键、空间构型、晶胞计算、氧化还原反应等，注意氢键对物质性质的影响，掌握均摊法进行晶胞有关计算。根据晶胞类型利用均摊法计算每个晶胞中含有的原子个数时，正方体中，顶点上的原子被8个晶胞占有，面上的原子被2个晶胞占有，棱上的原子被4个晶胞占有，体心上的原子被1个晶胞占有，这是准确计算晶胞质量或密度的前提。