Question

1．X、Y、Z、W、Q為前四周期的五種元素，且原子序數(shù)依次增大．已知X、Y、Z、W均為非金屬元素，XW₂分子與Y₃^-為等電子體，元素W和元素Z為同族元素，Q的最外層電子數(shù)為2，次外層電子數(shù)等于Y和W^2-最外層電子數(shù)之和，根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）上述五種元素中電負(fù)性最大的是O（填元素符號，下同），Y的第一電離能大于Z的第一電離能原因N原子最外層2p軌道半充滿，能量低，所以穩(wěn)定．
（2）XW₂的電子式為．
（3）Q的價電子排布式為3d⁵4s²，Y₃^-的分子構(gòu)型為直線形．
（4）下列關(guān)于WZ₂結(jié)構(gòu)的說法正確的是d（填序號）．
a．WZ₂為直線形非極性分子      b．WZ₂為直線形極性分子
c．WZ₂中W為sp³雜化           d．WZ₂中W為sp²雜化
（5）W有兩種常見的含氧酸，較高價的酸性比較低價的強(qiáng)，理由S的正電性越高，導(dǎo)致S-O-H中O的電子向S偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H⁺，即酸性越強(qiáng)．
（6）α-QW的晶胞是立方體，用X射線衍射法測得該晶體晶胞邊長=520.0pm，26℃測得該晶體的密度為4.1g/cm³，請列式計算一個晶胞中含有的Q、W離子數(shù)．（5.2³≈140.6）

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、Q為前四周期的五種元素，且原子序數(shù)依次增大，X、Y、Z、W均為非金屬元素，W可以形成W^2-離子，處于VIA族，Q的最外層電子數(shù)為2，次外層電子數(shù)等于Y和W^2-最外層電子數(shù)之和，則Q處于第三周期，XW₂分子與Y₃^-為等電子體，元素W和元素Z為同族元素，X為C元素、Y為N元素、Z為O元素、W為S元素，Q原子次外層電子數(shù)為5+8=13，外圍電子排布式為3d⁵4s²，則Q為Mn元素．

解答 解：X、Y、Z、W、Q為前四周期的五種元素，且原子序數(shù)依次增大，X、Y、Z、W均為非金屬元素，W可以形成W^2-離子，處于VIA族，Q的最外層電子數(shù)為2，次外層電子數(shù)等于Y和W^2-最外層電子數(shù)之和，則Q處于第三周期，XW₂分子與Y₃^-為等電子體，元素W和元素Z為同族元素，X為C元素、Y為N元素、Z為O元素、W為S元素，Q原子次外層電子數(shù)為5+8=13，外圍電子排布式為3d⁵4s²，則Q為Mn元素．
（1）同周期自左而右電負(fù)性增大，同主族自上而下電負(fù)性減小，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，故上述五種元素中氧元素的電負(fù)性最大，N原子最外層2p軌道半充滿，能量低，所以穩(wěn)定，第一電離能大于氧元素等，
故答案為：O；N原子最外層2p軌道半充滿，能量低，所以穩(wěn)定；
（2）CS₂的電子式為：，故答案為：；
（3）Q的價電子排布式為3d⁵4s²，N₃^-與CO₂互為等電子體，二者結(jié)構(gòu)相似，N₃^-為直線形結(jié)構(gòu)，故答案為：3d⁵4s²；直線形；
（4）a．SO₂中S原子孤電子對數(shù)=$\frac{6-2×2}{2}$=1、價層電子對數(shù)=2+1=3，為V形結(jié)構(gòu)，屬于極性分子，SO₂中S原子雜化軌道數(shù)目為3，采取sp²雜化，
故選：d；
（5）W有兩種常見的含氧酸，S的正電性越高，導(dǎo)致S-O-H中O的電子向S偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H⁺，即酸性越強(qiáng)，
故答案為：強(qiáng)；S的正電性越高，導(dǎo)致S-O-H中O的電子向S偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H⁺，即酸性越強(qiáng)；
（6）α-MnS的晶胞是立方體，用X射線衍射法測得該晶體晶胞邊長=520.0pm，26℃測得該晶體的密度為4.1g/cm³，晶胞質(zhì)量為4.1g/cm³×（520×10^-10cm）³，設(shè)晶胞中Q、W離子數(shù)目為y，則y×$\frac{87}{6.02×1{0}^{23}}$g=4.1g/cm³×（520×10^-10cm）³，解得y=4，
答：一個晶胞中含有的Q、W離子數(shù)均為4．

點(diǎn)評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意根據(jù)離子電荷、等電子體進(jìn)行推斷，掌握均攤法進(jìn)行晶胞有關(guān)計算．