Question

【题目】M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：

（1）R基态原子的电子排布式是_____，X和Y中电负性较大的是__（填元素符号）。

（2）X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是___________。

（3）X与M形成的XM3分子的空间构型是__________。

（4）M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是_________（填离子符号）。

（5）在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐（橙色）氧化M的一种氢化物，Z被还原为+3价，该反应的化学方程式是____________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s1或[Ne]3s1 Cl H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键 平面三角形 Na＋ K2Cr2O7+3H2O2+ 4H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O

【解析】

M元素的2p电子数是2s的2倍，故价电子排布应为2s22p4，M为氧元素。R的原子序数比氧大，又是短周期金属，故只能是第三周期。第三周期最活泼的金属是钠。X与M的化合物，引起酸雨，只有可能是二氧化硫或氮氧化物。但是X的原子序数比氧大，故X只能是硫元素。Y的原子序数比X大，又是短周期元素，只能是氯元素。Z的最高价含氧酸的钾盐是橙色，这是重铬酸盐的典型颜色。题目中关于4s、3d轨道半充满的描述，也能推出Z是铬元素(3d54s1)。

(1)钠元素的基态电子排布为1s22s22p63s1，同周期元素从左到右电负性增大，Cl的电负性比S大。

(2)H2O之间有氢键，而H2S之间没有氢键。分子间氢键会导致化合物熔沸点升高。

(3)对于SO3分子，价电子对数为3，孤电子对数为，所以分子应该是平面三角形。

(4)R2M为Na2O。晶胞中黑球全部在晶胞内部，故有8个，白球有个，二者比例为2:1。故黑球为Na+。

(5)水的化学性质稳定，不会与重铬酸钾反应，被氧化的M的氢化物只能是H2O2，氧化产物是O2。根据题目，还原产物中Cr为+3价，反应又在稀硫酸中进行，故还原产物为Cr2(SO4)3。根据元素守恒，另两个产物是K2SO4和H2O。该反应的化学方程式是K2Cr2O7+3H2O2+ 4H2SO4 =K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O。