题目内容

2．X、M、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素原子核外有三个能
级，各能级电子数相等，M原子外围电子排布式为3dn4sn；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子．请回答：
（1）X元素在周期表中的位置是第二周期ⅣA族；W2+离子的外围电子排布式为3d10
（2）X 能与氢、氮、氧三种元素构成化合物 XO（NH2）2，其中X原子和N原子的杂化方
式为分别为sp2、sp3，该化合物分子中的π键与σ键的个数之比是1：7；该物质易溶于水的主要原因：CO（NH2）2能与水分子间形成氢键．
（3）M晶体的原子堆积方式为六方堆积（如图所示），则晶体中M原子配位数是12．
（4）某M配合物化学式是[M（H2O）5Cl]Cl2•H2O，1mol该配合物中含σ键的数目是18N．

分析 X、M、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素原子核外有三个能级，各能级电子数相等，原子核外电子排布为1s22s22p2，则X为C元素；M原子外围电子排布式为3dn4sn，由于4s能级最大容纳2个电子，且3d能级容纳电子，故n=2，则M为Ti；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子，原子序数大于硫，只能处于第四周期，原子核外电子数为2+8+18+2=30，故W为Zn，据此解答．

解答 解：X、M、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素原子核外有三个能级，各能级电子数相等，原子核外电子排布为1s22s22p2，则X为C元素；M原子外围电子排布式为3dn4sn，由于4s能级最大容纳2个电子，且3d能级容纳电子，故n=2，则M为Ti；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子，原子序数大于硫，只能处于第四周期，原子核外电子数为2+8+18+2=30，故W为Zn，
（1）X为C元素，C原子核外有2个电子层、最外层有4个电子，所以处于周期表中第二周期ⅣA族，Zn2+离子的外围电子排布式为3d10，
故答案为：第二周期ⅣA族；3d10；
（2）碳能与氢、氮、氧三种元素构成化合物 CO（NH2）2，分子中C与O形成C=O双键，C原子与N原子形成C-N单键，N原子与H原子之间形成N-H单键，分子中C原子成3个σ键，没有孤电子对，故C原子采取sp2杂化，N原子成3个σ键、有1对孤电子对，故N原子采取sp3杂化，该化合物分子中有1个π键、7个σ键，π键与σ键数目之比为1：7，CO（NH2）2能与水分子间形成氢键，该物质易溶于水，
故答案为：sp2；sp3；1：7；CO（NH2）2能与水分子间形成氢键；
（3）M晶体的原子堆积方式为图所示，为六方密堆积，以轴线原子研究，层内有6个原子相邻、上、下两层各有3个原子与之相邻，故配位数为12，
故答案为：12；
（4）M为Ti，某M配合物化学式是[Ti（H2O）5Cl]Cl2•H2O，在该配合物中，每个水分子内有2个σ键，钛离子与6个配体之间有6个σ键，所以每个配合物中有σ18个键，则1mol该配合物中含σ键的数目是18 NA，
故答案为：18 N．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化方式、氢键、配合物、晶胞结构及计算，侧重对晶胞计算的考查，对学生的空间想象与数学计算有一定的要求，难度中等．

练习册系列答案
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13．食醋（主要成分CH3COOH ）、纯碱（Na2CO3 ）和小苏打（NaHCO3 ）均为家庭厨房中常用的物质．已知：
弱酸　CH3COOH　H2CO3　HNO2
　电离常数（25℃）　K=1.8×10-5　K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11		　K=5.0×10-4
请回答下列问题：
（1）定温度下，向0.1mol•L-1 CH3COOH 溶液中加入少量CH3COONa 晶体时，下列说法正确的是ad（填代号）．
a．溶液的pH增大                  b．CH3COOH的电离程度增大
c．溶液的导电能力减弱            d．溶液中c（OH- ）．c（H+ ）不变
（2）25℃时，0.10mol•L-1Na2CO3 溶液的pH=11，则溶液中由水电离出的c（OH-）：10-3 mol•L-1．
（3）常温下，将20mL 0.10mol•L-1CH3COOH溶液和20mL 0.10mol•L-1HNO2 溶液分别与20mL 0.10mol•L-1NaHCO3 溶液混合（混合后溶液体积变化忽略不计）．
①反应开始时，v（CH3COOH）＜v（HNO2）（填“＞”、“＜”或“：”），原因是K（HNO2）＞K（CH3COOH），说明HNO2 的酸性强，等物质的量浓度的HNO2 溶液和CH3COOH溶液相 比较，HNO2 溶液的c（H+）大，与NaHCO3 溶液的反应速率较快．
②充分反应后．两溶液中c（CH3COO-）＜c（NO2-）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）25°C时，向CH3COOH溶液中加入一定量的NaHCO3，所得混合液的pH=6，则混合液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=18．
13．化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5．已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃．室温时AX3与气体X2反应生成1mol AX5，放出热量123.8kJ．该反应的热化学方程式为AX3（l）+X2（g）=AX5（s）△H=-123.8kJ•mol-1．
10．写出下列物质间发生反应的离子方程式：
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（2）用单线桥标出下列化学反应中电子转移的方向和数目．Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
（3）配平下列化学反应方程式：1K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3  Cl2+7H2O，上述反应中，当生成33.6LCl2（标准状况）时，被氧化的HCl的物质的量为3mol，转移电子的数目为3NA个．
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12．下列说法中，错误的是（　　）
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