Question

Q、R、X、Y、Z為周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素。已知：
①Q(mào)為元素周期表中原子半徑最小的元素；
②R的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同；
③Y的基態(tài)原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍；
④Z有“生物金屬”之稱，Z⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同。
請回答下列問題（答題時，Q、R、X、Y、Z用所對應的元素符號表示）：
（1）Q、R、Y三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，化合物M的空間構(gòu)型為             ，其中心原子采取       雜化；Q、R兩種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是中學化學中常見的有機溶劑，化合物N在固態(tài)時的晶體類型為              。
（2）R、X、Y三種元素的第一電離能由小到大的順序為                      。
（3）由上述一種或多種元素組成的與RY₂互為等電子體的分子為         （寫分子式）。
（4）由R、X、Y三種元素組成的RXY^-離子在酸性條件下可與NaClO溶液反應，生成X₂、RY₂等物
質(zhì)，該反應的離子方程式為                                  。
（5）Z原子基態(tài)時的外圍電子排布式為                    ；已知Z的一種含氧酸鋇鹽的密度為ρ g.cm^-3，其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，則晶  體中氧原子與鋇原子的最近距離為          cm。（只要求列算式， 不必計算出數(shù)值。阿伏伽德羅常數(shù)為N_A）

Answer 1

（1）平面三角形     sp²      分子晶體
（2）C < O < N
（3）N₂O
（4）2CNO+ 2H+ 3ClO= N₂↑ + 2CO₂↑ + 3C1+ H₂O
（5）3d²4s²    

試題分析：根據(jù)①可知Q為H元素；根據(jù)②可知R 的核外電子排布式為1S²2S²2P²; 則R為C元素；根據(jù)③可知Y的核外電子排布式為1S²2S²2P⁴; 則Y為O元素；因為原子序數(shù)X的大于6小于8 ，所以X為N元素。④氬為18號元素，Z⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同。則Z為22號Ti元素. (1)化合物M是甲醛HCHO，其空間構(gòu)型為平面三角形，其中的C原子與2個H原子形成δ鍵，與O原子形成了1個δ鍵，1個Π鍵。所以C的雜化方式為sp²�；�合物N由C、H按照1:1個數(shù)比組成的有機溶劑，則N為苯(C₆H₆).它是由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在固態(tài)時是分子晶體。（2）C、N、O是同一周期的元素，因為N元素的原子最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，難失去電子，第一電離能比較大。原子序數(shù)越大，原子半徑就越小，失去電子越來越難，所以電離能逐漸增大。但是由于N原子的核外電子電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以電離能比O還大。O比C原子半徑小，難失去電子。因此它們的第一電離能大小關系為C<O<N。因此這三種元素的第一電離能的大小關系是: C < O < N . （3）等電子體是原子數(shù)相同。電子數(shù)的物質(zhì)。RY₂為CO₂，則由上述一種或多種元素組成的與CO₂互為等電子體的分子N₂O。（4）根據(jù)題意可知離子方程式為：2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂+2CO₂+3Cl^-+H₂O。（5）Ti的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s². 所以其基態(tài)時的外圍電子排布式為3d²4s²。晶胞中含有的各元素的原子個數(shù)為：Ba :1;Ti：8×1/8="1;" O:12×1/4=3.所以晶體的化學式為BaTiO₃.由晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖可知：Ba原子與O的最近距離為面對角線的一半。假如晶胞的邊長為acm,則;;所以；因此Ba原子與O的最近距離為。