Question

18．X、Y、Z、R为短周期元素且原子序数依次增大．X、R 原子核外电子层数等于其最外层电子数，且原子半径X＜Y，Y元素的基态原子中电子分布在3个不同的能级，且每个能级中的电子总数相同，Z的两种同素异形体都存在于大气中，对生命起着重要作用．另有M元素位于周期表的第4周期第15列•请冋答下列问題：
（1）M基态原子的电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³
（2）上述5种元素电负性最大的是氧（填名称）X₃Z⁺中Z原子的杂化方式为sp³
（3）R单质为面心立方最密堆积，则R单质的晶胞图为C，R的配位数是12

（4）MX₃是强还原剂，可与AgN0₃溶液反应生成M₂Z₃和一种金厲单质，该反应的离子方程式是2Ag⁺+2AsH₃+3H2O=As₂O₃↓+12H⁺+12Ag↓．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R均为短周期元素且原子序数依次增大．Y元素的基态原子中电子分布在3个不同的能级，且每个能级中的电子总数相同，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，故Y为C元素；Z 的两种同素异形体都存在于大气中，对生命起着重要作用，则Z为O元素；X、R原子核外电子层数等于其最外层电子数，符合条件的元素有H、Be、Al，原子半径X＜Y（C），故X为H元素，R的原子序数大于氧，故R为Al；M元素位于周期表的第4周期第15列，则M为As元素，以此解答该题．

解答 解：X、Y、Z、R均为短周期元素且原子序数依次增大．Y元素的基态原子中电子分布在3个不同的能级，且每个能级中的电子总数相同，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，故Y为C元素；Z 的两种同素异形体都存在于大气中，对生命起着重要作用，则Z为O元素；X、R原子核外电子层数等于其最外层电子数，符合条件的元素有H、Be、Al，原子半径X＜Y（C），故X为H元素，R的原子序数大于氧，故R为Al；M元素位于周期表的第4周期第15列，则M为As元素，
（1）M为As元素，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（2）上述5种元素中，O元素非金属性最强，故氧元素电负性最大，H₃O⁺离子中O原子价层电子对数为3+$\frac{6-1-1×3}{2}$=4，则为sp³杂化，
故答案为：氧；sp³；
（3）R的单质为面心立方最密堆积，则R位于顶点和面上，晶胞图为，则C正确，以顶点原子研究，与之最近的原子处于面心，每个顶点R原子为12个面共用，故R的配位数是12，
故答案为：C；12；
（4）AsH₃是强还原剂，可与AgN0₃溶液反应生成As₂O₃和一种金厲单质，应生成Ag，该反应的离子方程式是2Ag⁺+2AsH₃+3H2O=As₂O₃↓+12H⁺+12Ag↓，
故答案为：2Ag⁺+2AsH₃+3H2O=As₂O₃↓+12H⁺+12Ag↓．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，为高考常见题型，侧重于学生的分析、计算能力的考查，涉及位置结构性质关系、价层电子对数互斥理论、核外电子排布、晶胞计算等，推断元素是解题关键，注意对基础知识的理解掌握．