Question

5．X、Y、Z、W、R五种元素位于元素周期表前四周期，它们的原子序数依次增大

元素	相关信息
X	原子核外的价电子排布式为nsnnp2n
Y	元素周期表中电负性最强的元素
Z	Z与W位于同周期，且最外层有两个未成对电子
w	单质为淡黄色固体，能在火山口发现
R	原子的基态未成对电子致是同周期最多的元素

请回答下列问题：
（l）R元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥB族，该原子核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹
（2）元素X和Z形成化合物的晶体类型为原子晶体，高温下，该化合物与碳单质反应制备2单质的化学方
程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑
（3）X与Y形成的化合物XY₂的空间构型是V形，元素X与W形成的WX₄²中W原子的杂化轨道类
型是SP³杂化
（4）X与碳、氢元素形成的CH₂X₂分子中含有4个键和1个键
（5）金属R晶体是一种体心立方结构（如图所示），实验测得金属R的密度为dg•cm³摩尔质量为Mg•mol^-1，N_A为阿伏加德罗常数的数值，每个晶胞中含有2个R原子，晶胞的边长为$\root{3}{\frac{2M}{{N}_{A}d}}$ cm．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大．X的基态原子的最外层电子排布式为nsⁿnp²ⁿ，s能级容纳2个电子，则n=2，故X为O元素；Y是元素周期表中电负性最强的元素，Y为F，W单质为淡黄色固体，能在火山口发现，W为S，Z与W位于同周期，且最外层有两个未成对电子，Z为Si，R原子的基态未成对电子致是同周期最多的元素，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，故W为Cr，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大．X的基态原子的最外层电子排布式为nsⁿnp²ⁿ，s能级容纳2个电子，则n=2，故X为O元素；Y是元素周期表中电负性最强的元素，Y为F，W单质为淡黄色固体，能在火山口发现，W为S，Z与W位于同周期，且最外层有两个未成对电子，Z为Si，R原子的基态未成对电子致是同周期最多的元素，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，故W为Cr，
（1）R为Cr元素，位于元素周期表第四周期第ⅥB族，其基态原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，
故答案为：第四周期第ⅥB族；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（2）X为O，Z为Si，形成的物质二氧化硅为原子晶体，高温下，该化合物与碳单质反应的方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案为：原子晶体；SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（3）X与Y形成的化合物XY₂为OF₂，价层电子对数为$2+\frac{1}{2}（6-2×1）$=4，空间构型为V形，SO₄^2-中心原子的价层电子对数为4，杂化类型为SP³杂化，
故答案为：V形；SP³杂化；
（4）CH₂O₂分子为甲酸，单键均为键，有4个西格玛键，双键中有一个西格玛键，1个π键，分子中只有一个碳氧双键，个有1个π键，
故答案为：4；1；
（5）[Fe（CN）₆]^3-离子中阳离子与CN^-之间的共价键称为配位键，该化学键能够形成的原因是：Fe³⁺离子有空轨道，CN^-离子有孤对电子，
故答案为：配位键；Fe³⁺离子有空轨道，CN^-离子有孤对电子；
（6）R晶体的每个晶胞中含有R原子数目为8×$\frac{1}{8}$+1=2，根据密度ρ=$\frac{\frac{nM}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$，d=$\frac{2M}{{a}^{3}{N}_{A}}$，边长a=$\root{3}{\frac{2M}{{N}_{A}d}}$cm，
故答案为：2；$\root{3}{\frac{2M}{{N}_{A}d}}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、元素周期律、杂化方式与空间构型判断、晶胞计算等，是对学生基础知识的综合应用．