X.Y.Z.M.R.W均为周期表中前四周期的元素．X的基态原子外围电子排布式为3s2,Y原子的L电子层的P能级上有一个空轨道,Z元素的基态原子最外层有3个未成对电子.次外层有2个电子, M 的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反,R是海水中除氢.氧元素外含量最多的元素,W为过渡元素.它的基态原子外围电子排布成对电子数和未� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．X、Y、Z、M、R、W均为周期表中前四周期的元素．X的基态原子外围电子排布式为3s²；Y原子的L电子层的P能级上有一个空轨道；Z元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子； M 的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；R是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素；W为过渡元素，它的基态原子外围电子排布成对电子数和未成对电子数相同且为最外层电子数的两倍．回答下列问题（相关回答均用元素符号表示）：
（1）W的基态原子的外围电子排布图为

．其基态原子有26种能量不同的电子；
（2）R的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低的原因是HF分子中存在氢键．
（3）ZM₃^-空间构型为平面三角形，其中Z的杂化方式为sp²．
（4）W与YM易形成配合物W（YM）₅，在W（YM）₅中W的化合价为0；与YM分子互为等电子体的离子的化学式为CN^-．
（5）W单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式，晶胞分别如下图A、B所示：

图B中原子堆积方式为面心立方，A、B中W原子的配位数之比为1：2．A、B晶胞的棱长分别为a cm和b cm，则A、B两种晶体的密度之比为b³：2a³．
（6）X和W组成的合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图甲（黑球代表W，白球代表X）．则该合金的化学式为FeMg₂或Mg₂Fe．

分析 X、Y、Z、M、R、W均为周期表中前四周期的元素，X的基态原子外围电子排布式为3s²，则X为第三周期ⅡA族元素，为Mg元素；
Y基态原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则B为C元素；
Z元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则Z处于第二周期，电子排布式为：1s²2s²2p³，为N元素；
M的基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反，原子核外电子排布为1s²2s²2p⁴，则M为O元素；
R是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，则R为Cl元素；
W为过渡元素，它的基态原子外围电子排布成对电子数和未成对电子数相同且为最外层电子数的两倍，其外围电子排布式为：3d⁶4s²，核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，故W为Fe元素，据此进行解答．

解答解：X、Y、Z、M、R、W均为周期表中前四周期的元素，X的基态原子外围电子排布式为3s²，则X为第三周期ⅡA族元素，为Mg元素；Y基态原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则B为C元素；Z元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则Z处于第二周期，电子排布式为：1s²2s²2p³，为N元素；M的基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反，原子核外电子排布为1s²2s²2p⁴，则M为O元素；R是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，则R为Cl元素；W为过渡元素，它的基态原子外围电子排布成对电子数和未成对电子数相同且为最外层电子数的两倍，其外围电子排布式为：3d⁶4s²，核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，故W为Fe元素，
（1）W为Fe元素，E为26号元素，其核外电子总数为26，核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，其基态原子的外围电子排布图为：；铁的基态原子有26种能量不同的电子，
故答案为：；26；
（2）R为Cl元素，Cl的氢化物为氯化氢，其上一周期同族元素氢化物为HF，由于氟化氢分子中存在氢键，所以氟化氢的沸点高于氯化氢，
故答案为：HF分子中存在氢键；
（3）ZM₃^-为NO₃^-，NO₃^-中N原子的价层电子对数为：$\frac{5+1}{2}$=3，没有孤电子对，所以NO₃^-的空间构型为平面三角形，N原子采用sp²杂质，
故答案为：平面三角形；sp²；
（4）W与YM易形成配合物W（YM）₅为Fe（CO）₅，Fe与CO易形成配合物Fe（CO）₅化合价的代数和为0，CO的化合价的代数和为0，则Fe的化合价为0；
根据等电子体的定义，CO的等电子体必须是双原子分子或离子，且电子总数相等，所以与CO分子互为等电子体的离子的化学式为CN^-，
故答案为：0；CN^-；
（5）A中原子占据体心和顶点，为体心立方结构，原子数为1+8×$\frac{1}{8}$=2，B中占据顶点和面心，原子数为6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比1：2；A、B晶胞的棱长分别为a cm和b cm，体积分别为a³cm³、b³cm³，晶胞的密度等于晶胞中铁原子的质量与体积的比，为$\frac{2m}{{a}^{3}}$：$\frac{4m}{{b}^{3}}$=b³：2a³，
故答案为：面心立方；1：2；b³：2a³；
（6）Fe位于面心和顶点，数目为：6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，Mg原子位于体心，数目为8，化学式为：FeMg₂或Mg₂Fe，
故答案为：FeMg₂或Mg₂Fe．

点评本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用、晶胞的计算等知识，题目难度中等，推断各元素为解答关键，注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期律的关系，（5）（6）为难点，需要明确均摊法在晶胞计算中的应用．

练习册系列答案

化学键	H-H	H-F	H-Cl	H-Br
键能/kJ/mol	436	565	431	368

A．HF      B．HCl     C．HBr      D．H₂
（3）能用键能大小解释的是A．
A．氮气的化学性质比氧气稳定
B．常温常压下，溴呈液态，碘呈固态
C．稀有气体一般很难发生化学反应
D．硝酸易挥发而硫酸难挥发
（4）已知：4HCl+O₂═2Cl₂+2H₂O，该反应中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量．断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为31.9kJ．

13．

一名同学把4.48L（一折算成标准状况下）某有机物蒸汽在O₂中充分燃烧，然后让产物依次通过装有无水CuSO₄的干燥管、盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有含0.8mol Ca（OH）₂的澄清石灰水的烧杯，如图所示：
试验结束后发现无水CuSO₄变蓝，干燥管和洗气瓶共增重18g，澄清石灰水变浑浊后又恰好变澄清．请根据实验回答下列问题：
（1）O₂要过量的原因是把有机物蒸气完全带入反应装置，保证有机物完全燃烧，从反应装置中把H₂O（g）和CO₂完全赶出．
（2）若该有机物只含C、H两种元素，且不含任何官能团，但含苯环，则该有机物的分子式为C₈H₁₀，它可能属于苯的同系物、芳香烃．

4．如图是某大型化工生产的工艺流程图（部分反应物或生成物已经略去）：

请回答下列问题：
（1）流程中所涉及的化学工业有：合成氨、硝酸制备联合制碱法（或侯式制碱法）．
（2）工业从液态空气中分离出A、B利用的原理是根据沸点不同进行分离．
（3）图示中G生成H的流程中为了提高原料的利用率和减少污染，生产中往往采取的操作是通入过量的空气，一氧化氮循环使用．
（4）工业生产反应Ⅰ的方程式为N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃，为提高原料转化率的反应条件是高压，生产中需将产物液化分离的目的是降低生成物浓度，使平衡正向移动，提高原料的利用率．
（5）写出反应Ⅱ的化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（6）图示中生成小苏打的化学方程式NaCl（饱和）+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，母液与K分离的方法是过滤．有两种方案从母液中获得副产品J：①通入氨气、冷却、加食盐、过滤②不通氨气、冷却、加食盐、过滤对比这两种方案．方案①通入氨气的作用增加铵根离子浓度有利于析出氯化铵晶体，降低碳酸氢根离子浓度，析出的氯化铵较纯；方案①滤液一般不能反复循环利用，其原因是滤液中碳酸根离子浓度增大，最终影响副产品的纯度．

11．1mol CH₄与Cl₂光照下发生充分反应，生成相同物质的量的4种取代物，则消耗的Cl₂的物质的量为（　　）

1．取一定质量的均匀固体混合物Cu、CuO和Cu₂O，将其分成两等份，取其中一份用足量的氢气还原，测得反应后固体质量减少3.20g，另一份中加入500mL稀硝酸（其还原产物为NO），固体恰好完全溶解，且同时收集到标准状况下NO气体4.48L，则所用硝酸的物质的量浓度为（　　）

	A．	在AgCl的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，K_sp（AgCl）增大
	B．	向0.1mol•L^-1Na₂CO₃溶液中加入少量NaOH固体，c（CO₃^2-）与c（Na⁺）的增大
	C．	NaOH和CH₃COONa的混合溶液中，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-）
	D．	常温下，$\frac{{K}_{W}}{c{（H}^{+}）}$=0.1mol•L^-1 的溶液中，Na⁺、K⁺、CO₃^2-、NO₃^-、离子可大量共存

5．几种短周期元素的原子半径和主要化合价见表，下列有关说法中，正确的是（　　）

元素代号	X	Y	Z	L	M	Q
原子半径/nm	0.160	0.143	0.102	0.099	0.112	0.074
主要化合价	+2	+3	+6、-2	+7、-1	+2	-2

	A．	等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应，生成H₂一样多
	B．	Y与Q形成的化合物不可能跟氢氧化钠溶液反应
	C．	Z的氢化物的稳定性强于L的氢化物的稳定性
	D．	与稀盐酸反应的剧烈程度：M单质＜X单质

6．下列叙述正确的是（　　）

	A．	离子化合物中一定含有金属元素
	B．	金属元素不可能存在于阴离子中
	C．	含有非极性键的化合物不一定是共价化合物
	D．	由两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键

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