【題目】主族元素WX、YZ的原子序數(shù)依次增大,W的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍。X、YZ分屬不同的周期,它們的原子序數(shù)之和是W原子序數(shù)的5倍。在由元素W、X、Y、Z組成的所有可能的二組分化合物中,由元素WY形成的化合物M的熔點最高。請回答下列問題:

1W元素原子的L層電子排布式為___________ ,W3分子的空間結(jié)構(gòu)為___________;

2X單質(zhì)與水發(fā)生主要反應的方程為___________;

3)化合物M的化學式為___________,其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同,而熔點高于NaClM熔點較高的原因是___________,將一定量的化合物ZX負載在M上可制得ZX/M催化劑,用于催化碳酸二甲酯與月桂醇酯交換合成碳酸二月桂酯.在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的雜化方式有___________ ,O-C-O的鍵角約為___________;

4X、Y、Z可形成立方晶體結(jié)構(gòu)的化合物,其晶胞中X占據(jù)所有棱的中心,Y位于頂角,Z處于體心位置,則該晶體的組成XYZ= ___________

5)許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應,其原因是___________。

【答案】12s22p4V型;

22F2+2H2O═4HF+O2;

3MgO;MgO的晶格能大于NaCl的晶格能;sp2sp3;120°;

4311

5)灼燒時電子從基態(tài)到激發(fā)態(tài),當從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時放出能量以光的形式放出,從而出現(xiàn)不同的顏色

【解析】試題分析:主族元素W、XY、Z的原子序數(shù)依次增大,W的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,則W3個電子層,最外層電子數(shù)為6,故W為氧元素;X,Y,Z分屬不同的周期,且主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大.X不可能為第三周期元素,若為第三周期,X、Y、Z的原子序數(shù)之和大于W原子序數(shù)的5倍,所以可以斷定X也在第二周期,且原子序數(shù)比氧元素大,故XF元素;故Y、Z的原子序數(shù)之和為8×5-9=31,平均原子序數(shù)為15.5,故Y處于第三周期,Z處于第四周期,Z的原子序數(shù)大于18,若YNa元素,則ZCa元素,若YMg元素,則ZK元素,X的原子序數(shù)再增大,不符合題意,由于元素WY形成的化合物M的熔點最高,故YMg元素,ZK元素.

1W為氧元素,O原子的L層電子排布式為2s22p4;O3分子中中心氧原子價層電子對數(shù)=2+×62×2=3、含有1對孤電子對,故O3空間構(gòu)型為V型,故答案為:2s22p4;V型;

2XF元素,對應的單質(zhì)具有強氧化性,可與水反應生成HF和氧氣,反應的方程式為:2F2+2H2O═4HF+O2,故答案為:2F2+2H2O═4HF+O2;

3)由上述分析可知,MMgO,其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同,而熔點高于NaCl,由于MgO晶體中離子的電荷多,晶格能大,故MgO熔點較高;在碳酸二甲酯分子中-OCH3C原子4個單鍵,采取sp3雜化,在酯基中,C原子呈2C-O單鍵,屬于σ鍵,1C=O雙鍵,雙鍵按單鍵計算,故中心C原子的雜化軌道數(shù)為3,采取sp2雜化,為平面正三角形,鍵角為120°,故O-C-O的鍵角約為120°,故答案為:MgO;MgO的晶格能大于NaCl的晶格能;sp2sp3120°

4F、Mg、K形成立方晶體結(jié)構(gòu)的化合物,晶胞中F占據(jù)所有棱的中心,晶胞中F原子數(shù)目為12×=3Mg位于頂角,晶胞中Mg原子數(shù)目為=1,K處于體心位置,晶胞中含有1K原子,則該晶體的組成為FMgK=311,故答案為:311;

5)含有元素K的鹽的焰色反應為紫色,許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應,其原因為:灼燒時電子從基態(tài)到激發(fā)態(tài),當從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時放出能量以光的形式放出,從而出現(xiàn)不同的顏色,故答案為:灼燒時電子從基態(tài)到激發(fā)態(tài),當從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時放出能量以光的形式放出,從而出現(xiàn)不同的顏色。

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3水的純凈和軟化的區(qū)別是___________;

4硬度為的水是指每升水含10mgCaO或與之相當?shù)奈镔|(zhì)7.1mgMgO.若某天然水中cCa2+=1.2×10-3molL-1cMg2+=6×10-4molL-1,則此水的硬度為___________;

54中的天然水還含有cHCO3-1=8×10-4molL-1,現(xiàn)要軟化10m3這種天然水,則需先加入CaOH2 ___________g,后加入Na2CO3 ___________g。

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選項

R

W

X

Y

Z

A

Si

SiO2

H2SiO3

NaSiO3

SiCl4

B

Na

Na2O

Na2O2

Na2CO3

NaOH

C

Fe

Fe(OH)2

FeCl2

FeCl3

Fe(NO3)3

D

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AlCl3

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(1)A為 ,B為 ,C為 ,D 。(填寫相應的元素名稱)

(2)寫出由C、D兩元素組成的化合物的電子式 。

(3)A的最高價氧化物的電子式 ,C的最高價氧化物水化物的電子式 , 淡黃色的固體E的電子式 。

(4)寫出A、B的化合物與E反應的化學方程式: 。

(5)寫出D元素的最高價氧化物的水化物和A的單質(zhì)反應的化學方程 。

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