Question

有A、E、R、X、Y、Z六种前四周期元素，原子序数依次增大，基态A原子的2p轨道处半充满状态，原子的第一电离能E＜A，R是地壳中含量最高的金属元素，X原子核外的M层中有三对成对电子，Y为周期表前四周期中电负性最小的元素，Z原子核外电子数为24．
请回答下列问题：
（1）基态Z原子的核外电子排布式是

 

．AE₂⁺与二氧化碳分子互为等电子体，AE₂⁺的电子式是

 

．AX₃分子的VSEPR模型是

 

．
（2）某化合物由E、Y两种元素组成，其晶胞如图，该化合物的化学式为

 

．
（3）在化合物Y₂ZE₄的水溶液入适量硫酸，能观察到的现象是

 

．
（4）A的简单氢化物极易溶于E的简单氢化物，其原因是

 

．
（5）A的最高价氧化物对应水化物的稀溶液与R的单质反应时，A被还原到最低价，该反应的化学方程式是

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,晶胞的计算

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：A、E、R、X、Y、Z六种前四周期元素，原子序数依次增大，基态A原子的2p轨道处半充满状态，则A是N元素；
原子的第一电离能E＜A，E的元素序数大于A，而第一电离能小于A，则E是O元素；
R是地壳中含量最高的金属元素，则R是Al元素；
X原子核外的M层中有三对成对电子，则X是Cl元素；
Y为周期表前四周期中电负性最小的元素，则Y是K元素；
Z原子核外电子数为24，则Z是Cr元素；
再结合物质结构、性质解答．

解答： 解：A、E、R、X、Y、Z六种前四周期元素，原子序数依次增大，基态A原子的2p轨道处半充满状态，则A是N元素；
原子的第一电离能E＜A，E的元素序数大于A，而第一电离能小于A，则E是O元素；
R是地壳中含量最高的金属元素，则R是Al元素；
X原子核外的M层中有三对成对电子，则X是Cl元素；
Y为周期表前四周期中电负性最小的元素，则Y是K元素；
Z原子核外电子数为24，则Z是Cr元素；
（1）Z是Cr元素，其原子核外有24个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]）3d⁵4s¹，NO₂⁺与二氧化碳分子互为等电子体，其结构相似，所以NO₂⁺的电子式是，NCl₃分子中N原子价层电子对个数=3+

1

2

(5-3×1)=4，所以NCl₃的VSEPR模型是正四面体，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]）3d⁵4s¹；；正四面体；
（2）某化合物由O、K两种元素组成，该晶胞中钾离子个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，过氧根离子个数=1+12×

1

4

=4，所以钾离子和过氧根离子个数之比=4：4=1：1，所以其化学式为KO₂，故答案为：KO₂；
（3）在化合物K₂CrO₄的水溶液入适量硫酸，发生反应2K₂CrO₄+H₂SO₄?K₂SO₄+K₂Cr₂O₇+H₂O，Cr₂O₇^2-在水溶液中为橙色，CrO₄^2-在水溶液中为黄色，所以溶液由黄色变成橙色，故答案为：溶液由黄色变成橙色；
（4）A的简单氢化物是NH₃，E的简单氢化物是H₂O，二者都是极性分子，且它们分子之间能形成氢键，氢键的存在导致它们易互溶，故答案为：NH₃、H₂O都是极性分子，且它们分子间还能形成氢键；
（5）A的最高价氧化物对应水化物的稀溶液是硝酸，稀硝酸和Al反应时，A被还原到最低价，则N元素被还原为硝酸铵，同时铝被氧化生成硝酸铝，所以其反应方程式为：8Al+30HNO₃ =8Al（NO₃）₃ +3NH₄NO₃ +9H₂O，故答案为：8Al+30HNO₃ =8Al（NO₃）₃ +3NH₄NO₃ +9H₂O．

点评：本题考查了物质结构和性质的关系，熟悉原子结构是解本题关键，根据原子结构、核外电子的排布结合元素周期律来确定元素，再根据物质的性质、均摊法、等电子体、构造原理等知识点来分析解答，知道氢键对物质溶解度的影响、等电子体的结构和性质的相似性等知识点，灵活运用这些知识解答，题目难度中等．