Question

2．X、Y、Z、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素．X元素原子的質(zhì)子數(shù)等于其電子層數(shù)；Y的基態(tài)原子核外電子有5種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；Z與T同主族且原子序數(shù)T是Z的兩倍；R元素的原子半徑在短周期主族元素中最大．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Z的基態(tài)原子電子排布式為1s²2s²2p⁴或[He]2s²2p⁴；TZ₃^2-離子的空間構(gòu)型為三角錐形．
（2）T、U的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠ClO₄＞H₂SO₄  （填化學(xué)式）．
（3）化合物RU的晶體類(lèi)型為離子晶體；已知RU晶胞體積為Vcm³，RU的摩爾質(zhì)量為Mg/mol則該晶體密度p=$\frac{4M}{6.02×1{0}^{23}×V}$g/cm³（用含V、M的式子表示）．
（4）將Y₂X₆氣體通人H₂0中反應(yīng)生成一種酸和一種單質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是B₂H₆+6H₂O═2H₃BO₃↓+6H₂↑．
（已知：Y的電負(fù)性為2.0，X的電負(fù)性為2.1）

Answer 1

分析 同一核外沒(méi)有兩個(gè)電子的各個(gè)參數(shù)完全相同，原子核外每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都是不同的，Y的基態(tài)原子核外電子有5種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，Y為B，X、Y分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，X元素原子的質(zhì)子數(shù)等于其電子層數(shù)，X為H，同周期隨原子序數(shù)增大原子半徑減小，電子層越多原子半徑越大，R元素的原子半徑在短周期主族元素中最大，為鈉元素，X、Y、Z、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z與T同主族且原子序數(shù)T是Z的兩倍，Z為氧元素，T為硫元素，則U為氯元素．
（1）Z為氧元素，原子核外有8個(gè)電子，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析，價(jià)層電子對(duì)=σ 鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)；
（2）非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)；
（3）根據(jù)晶體的構(gòu)成微粒確定晶體類(lèi)型；利用均攤法計(jì)算出氯化鈉晶胞中含有鈉離子和氯離子個(gè)數(shù)，再根據(jù)密度公式計(jì)算；
（4）Y的電負(fù)性為2.0，X的電負(fù)性為2.1，氫的非金屬性強(qiáng)于硼，B₂H₆氣體通人H₂0中反應(yīng)生成一種酸為硼酸和一種單質(zhì)為氫氣，據(jù)此書(shū)寫(xiě)方程式．

解答 解：（1）Z與T同主族且原子序數(shù)T是Z的兩倍，Z為氧元素，T為硫元素，氧元素原子核外有8個(gè)電子，所以核外電子排布式為：1s²2s²2p⁴或[He]2s²2p⁴，S原子形成3個(gè)σ鍵，孤對(duì)電子數(shù)=$\frac{6+2-3×2}{2}$=1，為sp³雜化，立體構(gòu)型為三角錐型，
故答案為：1s²2s²2p⁴或[He]2s²2p⁴；三角錐形；
（2）T為硫元素，則U為氯元素，同一周期，從左向右，非金屬性增強(qiáng)，非金屬性：Cl＞S，非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄，
故答案為：HClO₄＞H₂SO₄；
（3）R元素的原子半徑在短周期主族元素中最大，為鈉元素，T為硫元素，則U為氯元素，化合物RU為氯化鈉，為金屬、非金屬元素組成的化合物，為離子化合物，
氯化鈉晶胞中鈉離子個(gè)數(shù)=1+12×$\frac{1}{4}$=4，氯離子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$，所以氯化鈉的密度ρ=$\frac{4M}{6.02×1{0}^{23}×V}$，
故答案為：離子晶體；$\frac{4M}{6.02×1{0}^{23}×V}$g/cm³；
（4）Y的電負(fù)性為2.0，X的電負(fù)性為2.1，氫的非金屬性強(qiáng)于硼，B₂H₆中H為-1價(jià)，B₂H₆氣體通人H₂0中反應(yīng)生成硼酸和氫氣，反應(yīng)方程式為：B₂H₆+6H₂O═2H₃BO₃↓+6H₂↑，
故答案為：B₂H₆+6H₂O═2H₃BO₃↓+6H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，元素的推斷是解答的關(guān)鍵，注意把握元素的性質(zhì)及單質(zhì)、化合物的性質(zhì)，突破口為Y的基態(tài)原子核外電子有5種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，Y為B，題目難度中等，難點(diǎn)是晶胞計(jì)算中氯化鈉密度的計(jì)算．