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。請回答下列問題：

（1）R基態原子的電子排布式是 ① ，X和Y中電負性較大的是 ② （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）①1s22s22p63s1或[Ne]3s1②Cl

（2）H2S分子間不存在氫鍵，H2O分子間存在氫鍵

（3）平面三角形

（4）Na＋

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

【解析】試題分析：根據題意知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p軌道電子數是s軌道電子數的2倍，則M是O元素；R是同周期元素中最活潑的金屬元素，且原子序數大于O，則R在第三周期，應是Na元素；X和M形成的一種化合物是形成酸雨的主要大氣污染物，則X是S元素，進而知Y為Cl元素；Z的基態原子4s和3d軌道半充滿，即價電子排布式為3d54s1，Z是Cr元素，據此作答。

（1）R是Na元素，原子序數為11，根據構造原理確定其基態原子的電子排布式為1s22s22p63s1或[Ne]3s1；S和Cl比較電負性較大的是Cl元素，答案為：1s22s22p63s1；Cl。

（2）H2S的沸點低于H2O的主要原因是水分子間形成氫鍵，使水的沸點升高，答案為：H2S分子間不存在氫鍵，H2O分子間存在氫鍵。

（3）SO3中硫原子的價層電子對數為3+（6-3×2）/2=3，沒有孤電子對，硫原子的雜化方式為sp2，該分子的空間構型為平面三角形，答案為：平面三角形。

（4）根據晶胞結構可以算出白球的個數為8×+6×=4，黑球的個數為8個，由于這種離子化合物的化學式為Na2O，黑球代表的是Na+，答案為：Na+。

（5）根據題意知重鉻酸鉀被還原為Cr3+，則過氧化氫被氧化生成氧氣，利用化合價升降法配平，反應的化學方程式為：K2Cr2O7+3H2O2+ 4H2SO4===K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O ，

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