R.X.Y.Z是位于前四周期的元素.基态R原子核外电子占据3个能级.且每个能级上电子数相等.Y.X能组成两种阳.阴离子个数比为1:1.2:1型化合物．ZX2是常见的催化剂.氧化剂和电极材料.R.X.Y组成一种常见化合物.其水溶液常用于餐具的洗涤剂．R.X.Y原子的质子数之和等于Z的质子数．(1)基态Z原子的价电子排布图为,上述四种元素中.第� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．

R、X、Y、Z是位于前四周期的元素，基态R原子核外电子占据3个能级，且每个能级上电子数相等，Y、X能组成两种阳、阴离子个数比为1：1、2：1型化合物．ZX₂是常见的催化剂、氧化剂和电极材料，R、X、Y组成一种常见化合物，其水溶液常用于餐具的洗涤剂．R、X、Y原子的质子数之和等于Z的质子数．
（1）基态Z原子的价电子排布图为

；上述四种元素中，第一电离能最小的元素的基态原子核外有11种不同的电子运动状态．
（2）R、X的氢化物中，既含非极性键，又含极性键的分子是CH₃CH₃、H₂O₂（填化学式，下同）；能形成氢键的化合物是H₂O₂、H₂O．在R的氢化物中，R原子杂化类型为sp²和sp³，且摩尔质量最小的结构简式是CH₂=CHCH₃．
（3）RX${\;}_{3}^{2-}$离子的中心原子价层电子对数为3；它的立体构型为平面三角形．
（4）Y单质晶体晶胞如图所示，晶胞参数为a cm，Y离子直径d=$\frac{\sqrt{3}}{2}a$cm．该晶胞中，Y离子的空间利用率为68%．

分析 R、X、Y、Z是位于前四周期的元素，基态R原子核外电子占据3个能级，且每个能级上电子数相等，则R是C元素；
Y、X能组成两种阳、阴离子个数比为1：1、2：1型化合物，O、Na元素能形成Na₂O、Na₂O₂化合物，所以Y是Na元素、X是O元素；
C、O、Na组成一种常见化合物碳酸钠，其水溶液常用于餐具的洗涤剂；
C、O、Na原子的质子数之和等于Z的质子数，则Z质子数=6+8+11=25，则Z是Mn元素，MnO₂是常见的催化剂、氧化剂和电极材料，
（1）Z是Mn元素，其原子核外有25个电子，3d能级和4s能级电子为其价电子，3d能级有5个电子、4s能级有2个电子，据此书写基态Z原子的价电子排布图；
元素的金属性越强其第一电离能越小，这四种元素中第一电离能最小的元素为Na元素，该元素基态原子核外有几个电子具有几种运动状态；
（2）C、O的氢化物中，既含非极性键，又含极性键的有乙烷、双氧水；能形成氢键的化合物是双氧水、水；
在R的氢化物中，R原子杂化类型为sp²和sp³，且摩尔质量最小是丙烯；
（3）CO₃^2-离子的中心原子价层电子对数=3+$\frac{1}{2}×$（4+2-3×2 ）=3；为平面三角形；
（4）Na单质晶体晶胞如图所示，该晶胞中两个对顶点和体心原子直接相连，2d=$\sqrt{3}$acm；晶胞体积=a³cm³，该晶胞中原子个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2，则晶胞中原子总体积=[$\frac{4}{3}π（\frac{\sqrt{3}}{4}a）^{3}$×2]cm³，原子利用率=$\frac{原子总体积}{晶胞体积}×100%$．

解答解：R、X、Y、Z是位于前四周期的元素，基态R原子核外电子占据3个能级，且每个能级上电子数相等，则R是C元素；
Y、X能组成两种阳、阴离子个数比为1：1、2：1型化合物，O、Na元素能形成Na₂O、Na₂O₂化合物，所以Y是Na元素、X是O元素；
C、O、Na组成一种常见化合物碳酸钠，其水溶液常用于餐具的洗涤剂；
C、O、Na原子的质子数之和等于Z的质子数，则Z质子数=6+8+11=25，则Z是Mn元素，MnO₂是常见的催化剂、氧化剂和电极材料，
（1）Z是Mn元素，其原子核外有25个电子，3d能级和4s能级电子为其价电子，3d能级有5个电子、4s能级有2个电子，基态Mn原子的价电子排布图为；
元素的金属性越强其第一电离能越小，这四种元素中第一电离能最小的元素为Na元素，该元素基态原子核外有几个电子具有几种运动状态，钠原子有11个电子，所以其原子核外电子有11种运动状态，
故答案为：；11；
（2）C、O的氢化物中，既含非极性键，又含极性键的有CH₃CH₃、H₂O₂；能形成氢键的化合物是H₂O₂、H₂O；
在R的氢化物中，R原子杂化类型为sp²和sp³，且摩尔质量最小是丙烯，其结构简式为CH₂=CHCH₃；
故答案为：CH₃CH₃、H₂O₂；H₂O₂、H₂O；CH₂=CHCH₃；
（3）CO₃^2-离子的中心原子价层电子对数=3+$\frac{1}{2}×$（4+2-3×2 ）=3；为平面三角形，
故答案为：3；平面三角形；
（4）Na单质晶体晶胞如图所示，该晶胞中两个对顶点和体心原子直接相连，2d=$\sqrt{3}$acm，则d=$\frac{\sqrt{3}}{2}a$cm；晶胞体积=a³cm³，该晶胞中原子个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2，则晶胞中原子总体积=[$\frac{4}{3}π（\frac{\sqrt{3}}{4}a）^{3}$×2]cm³，原子利用率=$\frac{原子总体积}{晶胞体积}×100%$=$\frac{\frac{4}{3}π（\frac{\sqrt{3}}{4}a）^{3}×2c{m}^{3}}{{a}^{3}c{m}^{3}}×100%$=68%，
故答案为：$\frac{\sqrt{3}}{2}a$cm；68%．

点评本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、微粒空间构型判断、原子杂化、核外电子排布等知识点，这些都是高频考点，难点是晶胞计算，明确晶胞中哪几个原子直径相连是解（4）题关键，题目难度中等．

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