Question

[化学------选修3：物质结构与性质]

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)，该离子的配位数为        。该晶胞参数a="b=c=d" pm ，列式计算R₂M晶体的密度为           g/cm³。

（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；Cl

（2）H2O分子能形成氢键，而H2S不能形成氢键（3）平面三角形

（4）Na+；4；(4×62)÷[NA×(d×10-10)3]

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

【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；

（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；

（3）X与M形成的SO3分子中S原子孤电子对数=(6-2×3)÷2=0，价层电子对数为3+0=3，故其空间构型为平面三角形；

（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+；Na+的配位数为4，晶胞相当于4个Na2O，晶胞参数a="b=c=d" pm，晶体的体积为(d×10-10)3cm³，则晶体的密度为m/V=(4×62)÷[NA×(d×10-10)3]g/cm³。

（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。

【考点定位】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。

【名师点晴】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，其中准确推断元素是解题关键；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。