Question

【题目】X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素原子核外有三个能级，各能级电子数相等，Y的单质在空气中燃烧生成一种淡黄色的固体；Z元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，M原子外围电子排布式为3dn4sn；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子。

请回答下列问题：

（1）X元素在周期表中的位置是____；W2+离子的外围电子排布式为___。

（2）X 能与氢、氮、氧三种元素构成化合物 XO(NH2)2，其中X原子和N原子的杂化方式为分别为___、___，该化合物分子中的π键与σ键的个数之比是____；该物质易溶于水的主要原因是___。

（3）已知Be和Al元素处于周期表中对角线位置，化学性质相似，请写出Y元素与Be元素两者相应的最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式：____。

（4）M晶体的原子堆积方式为六方堆积(如图所示)，则晶体中M原子的配位数是___。某M配合物的化学式是[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O，1 mol该配合物中含配位键的数目是____。

（5）Y离子和Z离子比较，半径较大的是___(填离子符号)，元素Y与元素Z形成的晶体的晶胞结构是如图所示的正方体，每个Y离子周围与它最近的Y离子有___个。

Answer 1

【答案】第二周期ⅣA族 3d10 sp2 sp3 1∶7 CO(NH2)2能与水分子间形成氢键 Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O 12 6×6.02×1023 S2- 6

【解析】

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，X的基态原子核外的三个能级上电子数相等，原子核外电子排布为1s22s22p2，则X为C元素；Y的单质在空气中燃烧生成一种淡黄色的固体，则Y为Na元素，淡黄色固体是Na2O2；Z元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2个，原子只能有3个电子层，最外层电子数为6，则Z为S元素；M原子外围电子排布式为3dn4sn，由于4s能级最大容纳2个电子，且3d能级容纳电子，n=2，则M为Ti；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子，原子序数大于硫，只能处于第四周期，原子核外电子数为2+8+18+2=30，W为Zn，据此解答。

综上所述可知X是C；Y是Na；Z是S；W是Zn。

(1)X为C元素，C原子核外有2个电子层,最外层有4个电子，因此C元素处于周期表中第二周期ⅣA族，Zn是30号元素，Zn2+离子的外围电子排布式为3d10；

(2)碳能与氢、氮、氧三种元素构成化合物CO(NH2)2，分子中C与O形成C=O双键，C原子与N原子形成C-N单键，N原子与H原子之间形成N-H单键，分子中C原子成3个σ键，没有孤电子对，所以C原子采取sp2杂化，N原子成3个σ键、有1对孤电子对，因此N原子采取sp3杂化，该化合物分子中有1个π键、7个σ键，π键与σ键数目之比为1：7，CO(NH2)2能与水分子间形成氢键，因此该物质易溶于水；

(3)Be和Al元素处于周期表中对角线位置，化学性质相似，则Be(OH)2与NaOH反应生成Na2BeO2与H2O，反应方程式为：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；

(4)M晶体的原子堆积方式为六方密堆积，以轴线原子研究，层内有6个原子相邻；上、下两层各有3个原子与之相邻，所以配位数为12，某M配合物化学式是[M(H2O)5Cl]Cl2H2O，M离子与H2O、Cl-形成配位键，1mol该配合物中含配位键为6mol，含有配位键的数目是6×6.02×1023；

(5)离子核外电子层数越多，离子半径越大，S2-离子比Na+离子多一个电子层，所以离子半径：S2->Na+；

晶胞中黑色球数目为8，白色球数目为8×+6×=4，故化学式为Na2S，黑色球为Na+、白色球为S2-；在一个晶胞中与该Na+距离最近的Na+有3个，在该Na+周围的上、下、前、后、左、右，所以每个Na+离子周围与它最近的Na+离子有6个。