Question

【題目】M、R、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素。M基態原子L層中p 軌道電子數是s軌道電子數的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，Z的基態原子4s和3d軌道半充滿。

據此請回答下列問題：

（1）R基態原子的電子排布式是 ，X和Y中電負性較大的是 （填元素符號）。

（2）X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物，其原因是 。

（3）X與M形成的XM3分子的空間構型是 。

（4）M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如右圖所示，則圖中黑球代表的離子是 （填離子符號）。

（5）在稀硫酸中，Z的最高價含氧酸的鉀鹽（橙色）氧化M的一種氫化物，Z被還原為+3價，該反應的化學方程式是 。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s1或[Ne]3s1，Cl；

（2）H2O分子間存在氫鍵，而H2S分子間沒有氫鍵；

（3）平面三角形；（4）Na＋；

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

【解析】試題分析：M元素的2p電子數是2s的2倍，故價電子排布應為2s22p4，M為氧元素。R的原子序數比氧大，又是短周期金屬，故只能是第三周期。第三周期最活潑的金屬是鈉。X與M的化合物，引起酸雨，只有可能是二氧化硫或氮氧化物。但是X的原子序數比氧大，故X只能是硫元素。Y的原子序數比X大，又是短周期元素，只能是氯元素。Z的最高價含氧酸的鉀鹽是橙色，這是重鉻酸鹽的典型顏色。題目中關于4s、3d軌道半充滿的描述，也能推出Z是鉻元素（3d54s1），（1）R為Na，屬于第三周期IA族，電子排布式為1s22s22p63s1或[Ne]3s1，同周期從左向右電負性增強，即電負性Cl>S；(2)X的氫化物為H2S，M的氫化物是H2O，H2O分子之間存在氫鍵，H2S分子間不存在分子間氫鍵，存在分子間氫鍵的物質，熔沸點高；(3)此分子為SO3，有3個σ鍵，孤電子對數為(6－2×3)/2=0，空間構型為平面三角形；(4)白球占有頂點和面心，因此白球的個數為8×1/8＋6×1/2=4，黑球位于體心，有8個，因此個數比為1：2，此物質的分子式為Na2O，因此黑球是Na＋，白球是O2－；(5)Z的最高價含氧酸的鉀鹽是K2Cr2O7，O的氫化物為H2O、H2O2，重鉻酸鉀只能氧化H2O2，因此反應方程式為：3H2O2＋K2Cr2O7＋4H2SO4=K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O。