Question

【题目】X、Y、Z、W、R、M为元素周期表中前四周期的元素，其原子序数依次增大。X与W、Z与R是分别同族元素；X原子的第一电离能小于同周期前一族元素的原子；Z元素基态原子的核外有3个未成对电子；M元素的单质化学性质稳定，耐腐蚀，其单质及合金是一种优良的航天、航空材料，M的基态原子核外有2个未成对电子。请回答下列问题：

⑴NaZ3可应用于汽车安全气囊，当汽车发生碰撞时，气囊中的NaZ3迅速分解产生大量Z 的单质气体，从而使安全气囊瞬间充气弹出，减轻了乘员受到的伤害。基态Z原子价电子的电子排布图为_____________。与Z3－互为等电子体的分子的化学式为______________(写一个即可)，Z3－的空间构型是__________。

⑵W元素可形成[WF6]3－、[WCl4]－配离子，而X只能形成[XF4]－配离子，由此可知决定配合物中配位数多少的因素之一是________________；

⑶已知Y的最高价含氧酸根离子与Na+、K+、NH4+形成的酸式盐溶解度都小于其正盐的溶解度，原因是HCO3－之间以________(填作用力)作用形成长链，减小了HCO3－与水分子之间的作用导致溶解度降低；

⑷R元素通常有白、红、黑三种颜色的单质，其中最稳定的同素异形体G在通常状态下是一种黑色有金属光泽的晶体，G在储能、电子和光伏发电等领域有着广泛的应用前景，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。晶体G具有与石墨类似的层状结构，如图一所示。下列有关G的说法正确的是_______________；

A．G中R原子杂化方式为sp3杂化

B．G中层与层之间的作用力是配位健

C．与石墨类似，G的每一层中R原子都在同一平面上

D．R元素三种常见的单质中，G的熔沸点最高

⑸M与O形成的离子晶体在自然界中存在三种形态，其中金红石型是三种形态中最稳定的一种，其晶胞如图二所示，则M、O配位数之比为________；影响离子晶体结构类型的因素有_____________、____________、键性因素。

Answer 1

【答案】 CO2(或N2O) 直线形 中心原子(或离子)及配位原子半径的大小 氢键 A、D 2:1 几何因素 电荷因素

【解析】X与W、Z与R是分别同族元素；X原子的第一电离能小于同周期前一族元素的原子，说明X原子的同周期前一族元素的原子s轨道为全充满结构，则X为B，W为Al；Z元素基态原子的核外有3个未成对电子，说明p轨道上有3个电子，则Z为N元素，R为P元素，同时可知Y为C元素；M元素的单质化学性质稳定，耐腐蚀，其单质及合金是一种优良的航天、航空材料，M的基态原子核外有2个未成对电子，可推知M为Ti元素；

⑴N原子核外有5个电子，基态N原子价电子的电子排布图为；N3-的原子数为3，价电子总数为16， 则与N3－互为等电子体的分子可以是CO2(或N2O)，等电子体结构相似，CO2是直线型，则N3－的空间构型是直线型；

⑵配合物中配位数的多少与中心原子(或离子)及配位原子半径的大小，B3+离子半径明显小于Al3+，则Al元素可形成[AlF6]3－、[AlCl4]－配离子，而B只能形成[BF4]－配离子；

⑶HCO3－之间以氢键作用形成长链，减小了HCO3－与水分子之间的作用，导致NaHCO3、KHCO3、NH4HCO3的溶解度明显小于对应的正盐Na2CO3、K2CO3及(NH4)2CO3的溶解度；

⑷A．则结构可知G中磷原子杂化方式为sp3杂化，故A正确；B．G中层与层之间的作用力是分子间作用力，故B错误；C．与石墨中碳原子为sp2杂化，每层原子均在同一平面内，但G中磷原子杂化方式为sp3杂化，每一层的各原子不可能在同一平面内，故c错误；D．G为原子晶体，而其它二种单质为分子晶体，则G的熔沸点最高，故D正确；答案为AD。

⑸观察晶胞结构，可知每个钛周围距离最近的氧原子有6个，即钛的配位数为6，而每个 氧原子周围最靠近的钛原子为3个，即氧化的配位数是3，则Ti、O配位数之比为6:3=2:1；晶胞的几何构型、微粒所带的电荷数及键性均是影响离子晶体结构类型的因素。