Question

17．X、Y、Z、W为短周期元素且原子序数依次增大．X的一种气态氢化物m可用来焊接或切割金属，且该分子所有原子在一条直线上．Y^2-的M能层的原子轨道为全空状态．Z的单质用作铝热反应的引燃剂，化合物ZW₂的晶体为离子晶体． W与X形成的化合物是一种常见的有机溶剂n．A为第四周期元素，其基态原子含有6个未成对电子．
请回答下列问题：
（1）m分子中，X的原子轨道杂化类型是sp
（2）A在元素周期表中的位置是第四周期VIB族，A³⁺的外围电子排布式是3d³
（3）W的含氧酸中酸性最弱的分子其构型是V形
（4）n分子的电子式为
（5）将以下物质：①ZW₂，②ZY，③有机溶剂n，④X原子形成的一种硬度最大的单质，按熔点由高到低的顺序排列：④＞②＞①＞③ （用序号排列表示）．
（6）X、Y、Z形成的晶胞结构示意图如图，则它的化学式是MgCO₃
（7）将氨气通入含A₂Y₇^2-的酸性溶液中，可生成一种无色无味无污染的气体，该反应的离子方程式是2NH₃+Cr₂O₇^2-+8H⁺=2Cr³⁺+N₂↑7H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W为短周期元素且原子序数依次增大．X的一种气态氢化物m可用来焊接或切割金属，且该分子所有原子在一条直线上，则X为C元素，m为C₂H₂；Y^2-的M能层的原子轨道为全空状态，Y原子核外电子数为2+8-2=6，故Y为O元素；Z的单质用作铝热反应的引燃剂，则Z为Mg． 化合物ZW₂的晶体为离子晶体，W为-价，W与X形成的化合物是一种常见的有机溶剂n，则W为Cl，n为CCl₄；A为第四周期元素，其基态原子含有6个未成对电子，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，故A为Cr，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W为短周期元素且原子序数依次增大．X的一种气态氢化物m可用来焊接或切割金属，且该分子所有原子在一条直线上，则X为C元素，m为C₂H₂；Y^2-的M能层的原子轨道为全空状态，Y原子核外电子数为2+8-2=6，故Y为O元素；Z的单质用作铝热反应的引燃剂，则Z为Mg．化合物ZW₂的晶体为离子晶体，W为-价，W与X形成的化合物是一种常见的有机溶剂n，则W为Cl，n为CCl₄；A为第四周期元素，其基态原子含有6个未成对电子，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，故A为Cr．
（1）m为C₂H₂，其结构式为H-C≡C-H，分子中C的原子成2个σ键，没有孤对电子，C原子采取sp杂化，故答案为：sp；
（2）A为Cr元素，处于周期表中第四周期VIB族，Cr原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，Cr³⁺的外围电子排布式是3d³，
故答案为：第四周期VIB族；3d³；
（3）W（Cl）的含氧酸中酸性最弱为HClO，氧原子形成成2个σ键，有2对孤对电子，分子其构型是V形，
故答案为：V形；
（4）n为CCl₄，电子式为，故答案为：；
（5）①MgCl₂属于离子晶体，②MgO属于离子晶体，氧离子所得电荷比较氯离子多，且氧离子比较小于氯离子，故MgO的晶格能更大，故熔点MgO＞MgCl₂，③有机溶剂CCl₄，形成分子晶体，④X原子形成的一种硬度最大的单质为金刚石，属于原子晶体，一般熔沸点：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，故熔点由高到低的顺序排列：④＞②＞①＞③，
故答案为：④＞②＞①＞③；
（6）晶胞中碳原子数目为8×$\frac{1}{8}$=1，氧原子数目为12×$\frac{1}{4}$=3，Mg原子数目为1，故该化合物化学式为MgCO₃，
故答案为：MgCO₃；
（6）将氨气通入含Cr₂O₇^2-的酸性溶液，可生成一种无色无味无污染的气体，该气体为氮气，N元素发生氧化反应，则Cr₂O₇^2-发生还原反应生成Cr³⁺，该反应离子方程式是：2NH₃+Cr₂O₇^2-+8H⁺=2Cr³⁺+N₂↑7H₂O，故答案为：2NH₃+Cr₂O₇^2-+8H⁺=2Cr³⁺+N₂↑7H₂O．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及元素化合物推断、核外电子排布、电子式、晶胞计算、杂化轨道与空间构型判断、晶体类型与性质、氧化还原反应方程式书写等，需要学生具备扎实的基础，难度中等．