题目内容

16．X、Y、Z、W、M、N六种元素位于短周期，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，Y与W形成的化合物YW与Z的单质Z2电子总数相等，ZX3分子结构为三角锥形，W与M可形成M2W与M2W2两种离子化合物，W与N是同族元素．
根据以上信息，回答下列有关问题：
（1）写出W的原子结构示意图．
（2）写出化合物X2W2的电子式，化合物XYZ的结构式．
（3）根据题目要求完成以下填空：
YW32-中心原子杂化方式sp2杂化；W3中心原子杂化方式sp2杂化；
NW42-微粒中的键角109°28′；NW3分子的立体构型平面三角形．
（4）根据等电子原理，指出与YW2互为等电子体且含有Z原子的微粒有N2O、OCN-或SCN-或N3-（要求写一种分子和一种离子）．

分析 X、Y、Z、W、M、N六种元素位于短周期，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，且Z能形成单质Z2，所以Z是N元素；Y与W形成的化合物YW与Z的单质Z2电子总数相等，且Z的原子序数大于Y小于W，所以Y是C元素，W是O元素；ZX3分子结构为三角锥形，且X的原子序数小于Y，所以X是H元素；W与M可形成M2W与M2W2两种离子化合物，所以M是Na元素；W与N是同族元素，则N是S元素，据此进行答题．

解答 解：X、Y、Z、W、M、N六种元素位于短周期，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，且Z能形成单质Z2，所以Z是N元素；Y与W形成的化合物YW与Z的单质Z2电子总数相等，且Z的原子序数大于Y小于W，所以Y是C元素，W是O元素；ZX3分子结构为三角锥形，且X的原子序数小于Y，所以X是H元素；W与M可形成M2W与M2W2两种离子化合物，所以M是Na元素；W与N是同族元素，则N是S元素，
（1）通过以上分析知，W为O元素，原子核外有8个电子，最外层含有6个电子，其原子结构示意图为：，
故答案为：；
（2）化合物X2W2为H2O2，双氧水为共价化合物，分子中存在两个氧氢键和1个氧氧键，其电子式为：；化合物XYZ是氢氰酸，其分子中含有碳氮三键，其结构式为：；
故答案为：；；

（3）杂化轨道数=σ键个数+孤电子对数，YW32-为CO32-，中心原子杂化轨道数=3+0=3，所以采取sp2杂化；W3中心原子杂化轨道数=3，所以采取sp2杂化；
NW42-为SO42-，SO42-微粒中价层电子对数=4+0=4，所以它的VSEPR模型为正四面体，因为没有孤电子对，所以其空间构型为正四面体，键角是109°28′；
NW3为SO3，SO3分子中价层电子对数=3+0=3，所以它的VSEPR模型为平面三角形，因为没有孤电子对，所以其空间构型为平面三角形，
故答案为：sp2杂化；sp2杂化；109°28′；平面三角形；
（4）YW2为CO2，与CO2互为等电子体且含有C原子的微粒有：N2O、OCN-或SCN-或N3-，
故答案为：N2O；OCN-或SCN-或N3-．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的应用，题目难度中等，涉及电子式的书写、分子的杂化方式、分子的空间构型等知识点，能正确推断元素是解本题的关键，分子的空间构型及杂化方式是高考的热点，注意熟练掌握．

练习册系列答案
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6．通过对模型、图形、图表的观察，获取有关信息是化学学习的一种重要能力．请按要求回答下列问题：

（1）图1是部分短周期元素原子（用字母表示）最外层电子数与原子序数的关系图．
①Y元素在元素周期表中的位置为第二周期第ⅤⅡA族．
②气态氢化物的稳定性：X＜（填“＞”“＜”）Y．
③这五种元素形成的简单离子中，离子半径最大的是S2-（填离子符号）．
④Z的氢化物ZH可以和水发生氧化还原反应，其反应方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑．
（2）图2是甲、乙、丙、丁四种物质的转化关系，其中每一步都能一步实现的是B
甲乙丙丁
AFeCl3FeCl2Fe2O3Fe（OH）3
BCuCuOCuSO4CuCl2
CNOHNO3NO2NH3
DSiNa2SiO3SiO2SiF4
（3）图3表示将足量的CO2不断通入NaOH、Ba（OH）2、NaAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系，则ab段发生反应的离子方程式为CO2+3H2O+2AlO2-═2Al（OH）3↓+CO32-．
7．2011年3月，日本因发生9.0级特大地震而导致核电站的放射性物质严重泄漏．放射性物质主要包括${\;}_{53}^{131}$I和${\;}_{55}^{137}$Cs，${\;}_{53}^{131}$I可能会引发甲状腺疾病，${\;}_{55}^{137}$Cs则会造成人体造血系统和神经系统损伤．下列关于${\;}_{53}^{131}$I和${\;}_{55}^{137}$Cs的说法错误的是（　　）
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4．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是（　　）
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11．用价层电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是（　　）
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1．下列措施对增大反应速率明显有效的是（　　）
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