Question

【題目】X、Y、M、Z、R為前四周期元素，且原子序數依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；M是周期表中電負性最大的元素；Z基態原子的M層是K層電子數的3倍；R2＋離子的3d軌道中有9個電子。請回答下列問題：

（1）基態Y原子的價電子排布圖是______；Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是_______（元素名稱）

（2）XY2 離子的立體構型是________；R2＋的水合離子[R（H2O）4]2+中，提供孤電子對的原子是________（元素符號）。

（3）已知XH3易與R2+形成配離子，但XM3不易與R2+形成配離子，其原因是_______________。

（4）Y與R所形成的化合物晶體晶胞如圖所示,該晶體的化學式:_____________；晶胞參數如圖所示，則該晶胞密度是___________gcm-3（列式并計算結果，保留小數點兒后一位）。

（5）圖1表示某種含氮有機化合物的結構，其分子內4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點（見圖2），分子內存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別。下列分子或離子中，能被該有機化合物識別的是________（填標號）。

a．CF4 b．CH4 c．NH4+ d．H2O

Answer 1

【答案】（1）（1分）；氯（1分）；（2）V形（2分）；O （1分）（3）N、F、H三種元素的電負性：F＞N＞H，所以NH3中共用電子對偏向N，而在NF3中，共用電子對偏向F，偏離N原子。（3分）（4）CuO（2分）；2.1（3分）（5）c （2分）

【解析】

試題分析：（1）Y為氧，電子排布圖為：，Z為硫，其所在周期第一電離能最大的主族元素為氯。（2）NO2-，根據價層電子對互斥理論，其為SP2型，所以立體構型是V型；該水合離子中，每個水分子都有兩對孤對電子，所以是水分子中的氧原子在提供孤對電子。（3）XH3為氨氣，氨氣易與銅離子形成配離子，但是NF3不易與銅離子形成配離子，是因為氟的電負性遠遠大于氫的電負性，氨氣中共用電子對偏向氮，但是NF3中，共用電子對偏向F，偏離氮原子。（4）已知位于晶胞頂點的原子貢獻為1/8，位于面心的原子貢獻為1/2，位于棱上貢獻為1/4，位于晶胞內部貢獻為1，由此可知該晶胞內的兩種原子個數比為1:1，所以該晶體為CuO。根據計算公式可以求出該晶胞密度為2.1g/cm3.（5）要想形成氫鍵就要掌握形成氫鍵的條件，一是要有氫原子，二是電負性比較強半徑比較小的原子，如N，O，F，才能形成分子間特殊的分子間作用力，符合這樣的條件的有C與D，而題目要求形成四個氫鍵，因此只能選C。