Question

7．X、Y、Z、Q、R為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素．X的一種1﹕2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，且分子中所有原子共平面；Z的L層有2個(gè)未成對(duì)電子；Q是所在周期中電負(fù)性最大的元素，QZ₂可替代Q₂作新的自來水消毒劑；R在周期表中位于d區(qū)，其基態(tài)原子有兩個(gè)能級(jí)處于半充滿狀態(tài)．
請回答下列問題：
（1）Y基態(tài)原子的電子排布式是1s²2s²2p³．
（2）X、Y、Z、Q形成的最簡單氣態(tài)氫化物中，沸點(diǎn)最高的是H₂O（填化學(xué)式）．
（3）某離子是YZ₃^-的等電子體，則該離子的立體構(gòu)型是平面三角形．
（4）常溫時(shí)，RZ₂Q₂易溶于二硫化碳，則RZ₂Q₂可能是非極性分子（填“極性”或“非極性”）．
（5）XZ₂在高溫高壓下形成的晶胞如圖所示．與該晶體相比，SiO₂晶體的熔點(diǎn)更低（填“高”或“低”）．
（6）RZ₃常用于“酒精檢測儀”檢測司機(jī)是否酒駕．RZ₃在硫酸溶液中能與酒精發(fā)生反應(yīng)生成R³⁺，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2﹕3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CrO₃+3CH₃CH₂OH+3H₂SO₄=3CH₃CHO+Cr₂（SO₄）₃+6H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、Q、R為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素．Q是所在周期中電負(fù)性最大的元素，處于ⅦA族，QZ₂可替代Q₂作新的自來水消毒劑，可推知Q為Cl；Z的L層有2個(gè)未成對(duì)電子，其核外電子排布式為1s²2s²2p²或1s²2s²2p⁴，X的一種1﹕2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，且分子中所有原子共平面，該氫化物為C₂H₄，可推知X為C元素、Z為O元素；Y的原子序數(shù)介于碳、氧之間，故Y為N元素；R在周期表中位于d區(qū)，其基態(tài)原子有兩個(gè)能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，外圍電子排布式為3d⁵4s¹，故R為Cr元素．

解答 解：X、Y、Z、Q、R為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素．Q是所在周期中電負(fù)性最大的元素，處于ⅦA族，QZ₂可替代Q₂作新的自來水消毒劑，可推知Q為Cl；Z的L層有2個(gè)未成對(duì)電子，其核外電子排布式為1s²2s²2p²或1s²2s²2p⁴，X的一種1﹕2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，且分子中所有原子共平面，該氫化物為C₂H₄，可推知X為C元素、Z為O元素；Y的原子序數(shù)介于碳、氧之間，故Y為N元素；R在周期表中位于d區(qū)，其基態(tài)原子有兩個(gè)能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，外圍電子排布式為3d⁵4s¹，故R為Cr元素．
（1）Y為N元素，基態(tài)原子的電子排布式是1s²2s²2p³，
故答案為：1s²2s²2p³；
（2）X、Y、Z、Q形成的最簡單氣態(tài)氫化物中，常溫下甲烷、氨氣、HCl為氣體，而水為液體，故沸點(diǎn)最高的是H₂O，
故答案為：H₂O；
（3）NO₃^-離子中N原子孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{5+1-2×3}{2}$=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+0=3，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，某離子是NO₃^-的等電子體，等電子體的結(jié)構(gòu)相似，則該離子的立體構(gòu)型是平面三角形，
故答案為：平面三角形；
（4）常溫時(shí)，RZ₂Q₂易溶于二硫化碳，二硫化碳屬于非極性分子，相似相溶，則RZ₂Q₂可能是非極性分子，
故答案為：非極性；
（5）由XZ₂在高溫高壓下形成的晶胞圖可知其使用原子晶體，SiO₂晶體也屬于原子晶體，由于C-O鍵長＜Si-O鍵長，故C-O鍵更穩(wěn)定，則與該晶體相比，SiO₂晶體的熔點(diǎn)更低，
故答案為：低；
（6）CrO₃在硫酸溶液中能與酒精發(fā)生反應(yīng)生成Cr³⁺，乙醇被氧化，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2﹕3，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知乙醇被氧化為乙醛，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2CrO₃+3CH₃CH₂OH+3H₂SO₄=3CH₃CHO+Cr₂（SO₄）₃+6H₂O，
故答案為：2CrO₃+3CH₃CH₂OH+3H₂SO₄=3CH₃CHO+Cr₂（SO₄）₃+6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，題目涉及核外電子排布、等電子體、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體類型與性質(zhì)、方程式的書寫等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用的能力．