Question

【題目】已知元素X、Y、Z、W、R為前四周期元素，且原子序數依次增大。X基態原子核外有三個未成對電子，Z、W分別是短周期中電負性最大和最小的元素；R2+離子的3d軌道中有三對成對電子。請回答下列問題：

（1）R基態原子的電子排布式為__________，元素X、Y、Z的第一電離能由大到小的順序為（用元素符號表示）___________________。

（2）化合物XZ3的空間構型為______，R2+與NH3形成的配離子中，提供孤對電子的是_____。

（3）Z的氫化物由固體變為氣態所需克服的微粒間的作用力是________。

（4）Z、W、R形成某種化合物的晶胞結構如右圖所示，其化學式為___________。

（5）XY2－能被酸性KMnO4溶液氧化，其中MnO4－被還原為Mn2+，反應的離子方程式是________________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d84s2 F＞N＞O 三角錐形 N 氫鍵和范德華力 NaNiF3 5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O

【解析】X、Y、Z、W、R為前四周期元素，且原子序數依次增大，Z、W分別是短周期中電負性最大和最小的元素，則Z為氟元素，W為鈉元素，X基態原子核外有三個未成對電子，所以X在第ⅤA族，原子序數小于Z，所以X為氮元素，Y的原子序數介于X、Z之間，所以Y為氧元素，R2+離子的3d軌道中有三對成對電子，所以R為鎳元素。

(1)R為鎳元素，是28號元素，其基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，元素X、Y、Z分別為N、O、F，根據元素周期律，同一周期中從左向右，第一電離能逐漸增大，但由于氮原子最外層p軌道處于半滿狀態，第一電離能高于相鄰主族同周期元素，所以N、O、F的第一電離能由大到小的順序為F＞N＞O，故答案為：1s22s22p63s23p63d84s2；F＞N＞O；

(2)化合物XZ3為NF3，其中心原子氮原子的價層電子對數為=4，有一對孤電子對，所以NF3的空間構型為三角錐形，Ni2+與NH3形成的配離子中，NH3做配體，氮原子提供孤對電子，故答案為：三角錐形；N；

(3)由于HF分子間存在著氫鍵，所以HF由固體變為氣態所需克服的微粒間的作用力是有氫鍵和范德華力，故答案為：氫鍵和范德華力；

(4)Z、W、R分別為F、Na、Ni根據晶胞結構圖利用均攤法可知，在每個晶胞中含有F原子的個數為12×=3，Ni原子的個數為8×=1，Na原子的個數為1，所以其化學式為NaNiF3，故答案為：NaNiF3；

(5)XY2-為NO2-，被酸性KMnO4溶液氧化，其中MnO4-被還原為Mn2+，NO2-被氧化成NO3-，根據電荷守恒和元素守恒可知，反應的離子方程式為5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O，故答案為：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O。