Question

X、Y、Z、W、R五种分属于不同主族的短周期元素，原子序数依次增大，X的气态氢化物分子中只有一对孤电子对；Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物可以两两相互反应。

(1)X在周期表中的位置是________；Z^3＋的核外电子排布式为________。

(2)Y、Z、R的第一电离能的大小顺序为________(用元素符号表示)。

(3)W的最高正价氧化物的分子构型为________；将该氧化物溶于水，则所得溶液中阴离子中的W杂化轨道类型为________。

(4)将R的单质与Y的最高价氧化物对应的水化物混合，其反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(5)图K33­2所示为Y、Z形成的合金晶胞结构，如果将含1 mol Y的该合金置于足量的水中充分反应，放出标准状况下气体的体积为________L。

图K33­2

Answer 1

(1)第二周期第ⅤA族　1s²2s²2p⁶

(2)Na<Al<Cl

(3)平面三角形　sp³

(4)Cl₂＋2OH^－===ClO^－＋Cl^－＋H₂O

(5)44.8

[解析] X的气态氢化物中只有一对孤电子对且为五种元素中原子序数最小的元素，故X为氮元素；Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物可以两两反应，则分别为Na、Al、S，R为Cl。

(3)硫的最高价氧化物为SO₃，硫原子的价层电子对数为＝3，则SO₃中的硫原子为sp²杂化，分子空间结构为平面三角形。SO₃溶于水生成H₂SO₄，H₂SO₄电离产生SO，中心硫原子的价电子对数为＝4，故硫原子的杂化轨道类型为sp³杂化。

(4)氯气能够与NaOH溶液反应，离子方程式为Cl₂＋2OH^－===ClO^－＋Cl^－＋H₂O。

(5)合金中Na和Al的物质的量之比为1∶1，含1 mol Na的合金置于足量的水中发生的反应有：2Na＋2H₂O===2NaOH＋H₂↑、2NaOH＋2Al＋2H₂O===2NaAlO₂＋3H₂↑。故存在如下转化关系：　　　Na～Al～2H₂

 　　　　　　1 mol　 　 44.8 L。