题目内容
Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素。已知：
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，且每种能级中的电子总数相同；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；
④Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N的质荷比最大值为78；
⑤Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题（答题时，Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示）
（1）化合物M的空间构型为???????? ，其中心原子采取??? 杂化；化合物N在固态时的晶体类型为??????????? 。
（2）R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为???????????????? 。
（3）由上述一种或多种元素组成的与RY2互为等电子体的分子为????????? （写分子式）。
（4）Z原子基态时的外围电子排布式为????? ；Z的一种含氧酸钡盐的晶胞 结构如图所示，晶体内与每个Z原子等距离且最近的氧原子数为??? 。
（5）由R、X、Y三种元素组成的RXY-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，生成X2、RY2等物质。该反应的离子方程式为???? 。
（1）平面三角形? sp2?????? 分子晶体?? （2）C<O<N? ??? （3） N2O????
（4）3d24s2??????????? 6??? （5）2CNO-+2H++3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O
【解析】
试题分析：根据①可知Q为H元素；根据②可知R 的电子排布式是1s22s22p2, R为C元素；根据③可知Y的电子排布式是1s22s22p4,Y为O元素；因为原子序数X的大于6小于8 ，所以X为N元素；根据④可知 M为甲醛CH2O；N为C6H6，根据⑤可知Z为Ti元素。（1）CH2O的空间构型为平面三角形，其C原子的杂化方式为sp2杂化。?? 化合物C6H6是由分子构成的物质，在固态时属于分子晶体。（2）C、N、O三种元素中，因为N元素的原子最外层电子处于半充满的稳定状态，难失去电子，第一电离能比较大。O比C原子半径小，难失去电子。因此它们的第一电离能大小关系为C<O<N。（3）等电子体是原子数相同。电子数的物质。RY2为CO2，则由上述一种或多种元素组成的与CO2互为等电子体的分子N2O。（4）Ti的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2． 所以其基态时的外围电子排布式为3d24s2。晶胞中含有的各元素的原子个数为：Ba :1;Ti：8×1/8=1; O:12×1/4=3．所以晶体的化学式为BaTiO3．由晶胞的结构可以看出：在每个晶胞中，与Ti原子距离相等且最近的O原子有3个，通过一个Ti可以形成8个晶胞，每个O原子同时属于4个晶胞，所以晶体内与每个Z原子等距离且最近的氧原子数为3×8×1/4=6． （5）根据题意可知离子方程式为：2CNO-+2H++3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O。
考点：考查元素周期表、元素周期律、原子结构、分子结构、晶体结构、第一电离能的比较、等电子体、原子核外的电子排布式、离子方程式的书写的知识。
[化学选修3：物质结构与性质]
