Question

18．R、T、V、X、Y分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，在已發(fā)現(xiàn)的元素里R的原子半徑最��；T、V同主族，T與Y可組成共價(jià)化合物TY₃；X的晶體熔點(diǎn)高、硬度大、有脆性，在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑．Z元素基態(tài)原子核外M能層上p軌道與d軌道的電子總數(shù)相等．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Z元素基態(tài)原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，X的原子結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷TY₃的空間構(gòu)型是平面正三角形．
（3）V、X、Y的單質(zhì)形成的晶體，熔點(diǎn)由高到低的排列順序是Si＞Al＞Cl₂（填化學(xué)式）；LiTR₄為近年來(lái)儲(chǔ)氫材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其中TR₄^-的電子式為；V的氫氧化物作弱酸時(shí)有類似TR₄^-的離子產(chǎn)生，其電離方程式為Al（OH）₃+H₂O?H⁺+[Al（OH）₄]^-．
（4）Z的紅褐色氫氧化物、NaOH與Y單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)，可以制得一種重要的凈水劑Na₂ZO₄，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe（OH）₃+3Cl₂+10NaOH=2Na₂FeO₄+6NaCl+8H₂O．

Answer 1

分析 R、T、V、X、Y分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，在已發(fā)現(xiàn)的元素里R的原子半徑最小，則R為H元素；X的晶體熔點(diǎn)高、硬度大、有脆性，在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，可知X為Si；T、V同主族，二者族序數(shù)小于IV，T與Y可組成共價(jià)化合物TY₃，則T為處于ⅢA族、Y處于ⅦA族，可知T為B元素、V為Al、Y為Cl；Z元素基態(tài)原子核外M能層上p軌道與d軌道的電子總數(shù)相等，原子核外電子數(shù)排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則Z為Fe．

解答 解：R、T、V、X、Y分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，在已發(fā)現(xiàn)的元素里R的原子半徑最小，則R為H元素；X的晶體熔點(diǎn)高、硬度大、有脆性，在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，可知X為Si；T、V同主族，二者族序數(shù)小于IV，T與Y可組成共價(jià)化合物TY₃，則T為處于ⅢA族、Y處于ⅦA族，可知T為B元素、V為Al、Y為Cl；Z元素基態(tài)原子核外M能層上p軌道與d軌道的電子總數(shù)相等，原子核外電子數(shù)排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則Z為Fe．
（1）Z元素基態(tài)原子核外M能層上p軌道與d軌道的電子總數(shù)相等，原子核外電子數(shù)排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，X為Si元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖：，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；；
（2）TY₃為BCl₃，B原子孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{3-1×3}{2}$=0、價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+0=3，其空間構(gòu)型是平面正三角形，
故答案為：平面正三角形；
（3）V、X、Y的單質(zhì)分別為Al、Si、Cl₂，分別為金屬晶體、原子晶體、分子晶體，常溫下氯氣為氣體，沸點(diǎn)最低，熔點(diǎn)由高到低的排列順序是：Si＞Al＞Cl₂，LiBH₄為近年來(lái)儲(chǔ)氫材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其中BH₄^-的電子式為，Al的氫氧化物作弱酸時(shí)有類似BH₄^-的離子產(chǎn)生，其電離方程式為：Al（OH）₃+H₂O?H⁺+[Al（OH）₄]^-，
故答案為：Si＞Al＞Cl₂；；Al（OH）₃+H₂O?H⁺+[Al（OH）₄]^-；
（4）Fe的紅褐色氫氧化物、NaOH與氯氣在一定條件下反應(yīng)，可以制得一種重要的凈水劑Na₂FeO₄，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe（OH）₃+3Cl₂+10NaOH=2Na₂FeO₄+6NaCl+8H₂O，
故答案為：2Fe（OH）₃+3Cl₂+10NaOH=2Na₂FeO₄+6NaCl+8H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，關(guān)鍵是利用X的晶體性質(zhì)及T與Y形成化合物進(jìn)行推斷，熟練掌握元素周期律、核外電子排布式、價(jià)層電子對(duì)互斥理論等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．