Question

X、Y、Z、R、W 均为周期表中前四周期的元素，其原子序数依次增大；X^2-和 Y⁺有相 同的核外电子排布；Z 的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低；R 的基 态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多；W 为金属元素，X 与 W 形成的某 种化合物与 Z 的氢化物的浓溶液加热时反应可用于实验室制取 Z 的气态单质。回答下 列问题（相关回答均用元素符号表示）：

(1)R 的基态原子的核外电子排布式是__________________。

(2)Z 的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低的原因是______________。

(3)X 与 Z 中电负性较大的是_____ 。Z 的某种含氧酸盐常用于实验室中 X 的单质的 制取，此酸根离子的空间构型是______________，此离子中含有的化学键类型 是_________ ，X—Z—X 的键角_______109.5°（填“＞”、“=”或“＜”）。

(4)X 与 Y 形成的化合物 Y₂X 的晶胞如图。其中 X 离子的配位数 为___________，以相距一个 X 离子最近的所有 Y 离子为顶点构成的几何体为___________ 。该化合物与 MgO 相比，熔点较高的是____________。

(5)已知该化合物的晶胞边长为 a pm，则该化合物的密度为________________g·cm^-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德岁常数的数值为 N_A）。

Answer

HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键 O 三角锥形 共价键 ＜ 8 正方体 MgO

【解析】

X、Y、Z、R、W均为周期表中前四周期的元素，其原子序数依次增大，x2-和Y+有相同的核外电子排布，则X在Y的上一周期，且X位于第VIA族、Y位于第IA族；Z的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低，则Z氢化物中不含氢键，其上一周期同一主族元素氢化物有氢键；R的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多，则R为Cr元素；X位于第二周期，为O元素；Y、Z位于第三周期，Y为Na；W为金属元素，X与W形成的某种化合物与Z的氢化物的浓溶液加热时反应可用于实验室制取Z的气态单质，实验室用浓盐酸和二氧化锰制取氯气，所以W为Mn，Z为Cl；据此分析。

(1) R为Cr元素，其原子核外有24个电子，根据构造原理书写R的基态原子的核外电子排布式；

(2) Z为Cl元素，氢化物的熔沸点与相对分子质量成正比，但含有氢键的氢化物熔沸点较高，HCl分子间不含氢键而HF分子间有氢键，所以HF熔沸点高于HCl；答案为：HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键；

(3) X是O，Z是Cl，O与Cl中电负性较大的是O；实验室常用氯酸钾分解制取氧气，的中心原子价层电子对数为，且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断此酸根离子的空间构型为三角锥形，此离子中含有的化学键类型是共价键；由于孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以其键角小于109.5°；答案为：O；三角锥形；共价键；＜；

(4)根据均摊法可知，图中空心球的个数为；实心球的个数为8，所以空心球代表氧离子，实心球代表钠离子，根据Na2O的晶胞结构图可知，氧离子周围最近的钠离子个数为8个，配位数为8；以相距一个氧离子最近的所有钠离子为顶点构成的几何体为正方体；由于钠离子的半径大于镁离子，电荷数小于镁离子，所以氧化钠的晶格能小于氧化镁，所以氧化镁的熔点高于氧化钠；答案为：8；正方体；MgO；

(5)一个晶胞的质量为，晶胞的密度。