题目

题型：不详难度：来源：

Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素。已知：
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，且每种能级中的电子总数相同；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；
④Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N的质荷比最大值为78；
⑤Z有“生物金属”之称，Z⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题（答题时，Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示）
（1）化合物M的空间构型为        ，其中心原子采取   杂化；化合物N在固态时的晶体类型为           。
（2）R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为                。
（3）由上述一种或多种元素组成的与RY₂互为等电子体的分子为         （写分子式）。
（4）Z原子基态时的外围电子排布式为     ；Z的一种含氧酸钡盐的晶胞 结构如图所示，晶体内与每个Z原子等距离且最近的氧原子数为   。

（5）由R、X、Y三种元素组成的RXY^-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，生成X₂、RY₂等物质。该反应的离子方程式为    。

答案

（1）平面三角形  sp²      分子晶体  （2）C<O<N     （3） N₂O    
（4）3d²4s²           6   （5）2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂+2CO₂+3Cl^-+H₂O

解析

试题分析：根据①可知Q为H元素；根据②可知R 的电子排布式是1s²2s²2p², R为C元素；根据③可知Y的电子排布式是1s²2s²2p⁴,Y为O元素；因为原子序数X的大于6小于8 ，所以X为N元素；根据④可知 M为甲醛CH₂O；N为C₆H₆，根据⑤可知Z为Ti元素。（1）CH₂O的空间构型为平面三角形，其C原子的杂化方式为sp²杂化。  化合物C₆H₆是由分子构成的物质，在固态时属于分子晶体。（2）C、N、O三种元素中，因为N元素的原子最外层电子处于半充满的稳定状态，难失去电子，第一电离能比较大。O比C原子半径小，难失去电子。因此它们的第一电离能大小关系为C<O<N。（3）等电子体是原子数相同。电子数的物质。RY₂为CO₂，则由上述一种或多种元素组成的与CO₂互为等电子体的分子N₂O。（4）Ti的核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²． 所以其基态时的外围电子排布式为3d²4s²。晶胞中含有的各元素的原子个数为：Ba :1;Ti：8×1/8="1;" O:12×1/4=3．所以晶体的化学式为BaTiO₃．由晶胞的结构可以看出：在每个晶胞中，与Ti原子距离相等且最近的O原子有3个，通过一个Ti可以形成8个晶胞，每个O原子同时属于4个晶胞，所以晶体内与每个Z原子等距离且最近的氧原子数为3×8×1/4=6． （5）根据题意可知离子方程式为：2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂+2CO₂+3Cl^-+H₂O。