Question

3．X、Y、Z、R為短周期元素且原子序數(shù)依次增大．X、R原子核外電子層數(shù)等于其最外層電子數(shù)，且原子半徑X＜Y，Y元素的基態(tài)原子中電子分布在3個不同的能級，且每個能級中的電子總數(shù)相同；Z 的兩種同素異形體都存在于大氣中，對生命起著重要作用．另有M元素位于周期表的第4周期第6列．請回答下列問題：
（1）上述5種元素中，電負(fù)性最大的是（填名稱）氧，X₃Z⁺的VSEPR模型名稱是正四面體．
（2）M基態(tài)原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹．
（3）R的單質(zhì)為面心立方最密堆積（見圖），則一個晶胞中R原子數(shù)為4，R的配位數(shù)是12．
（4）已知：M₂Z₃與R₂Z₃結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，則M₂Z₃溶于強堿時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cr₂O₃+2OH^-=2CrO₂^-+H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大．Y元素的基態(tài)原子中電子分布在3個不同的能級，且每個能級中的電子總數(shù)相同，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故Y為C元素；Z 的兩種同素異形體都存在于大氣中，對生命起著重要作用，則Z為O元素；X、R原子核外電子層數(shù)等于其最外層電子數(shù)，符合條件的元素有H、Be、Al，原子半徑X＜Y（C），故X為H元素，R的原子序數(shù)大于氧，故R為Al；M元素位于周期表的第4周期第6列，則M為Cr，據(jù)此解答．

解答 解：X、Y、Z、R均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大．Y元素的基態(tài)原子中電子分布在3個不同的能級，且每個能級中的電子總數(shù)相同，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故Y為C元素；Z 的兩種同素異形體都存在于大氣中，對生命起著重要作用，則Z為O元素；X、R原子核外電子層數(shù)等于其最外層電子數(shù)，符合條件的元素有H、Be、Al，原子半徑X＜Y（C），故X為H元素，R的原子序數(shù)大于氧，故R為Al；M元素位于周期表的第4周期第6列，則M為Cr．
（1）上述5種元素中，O元素非金屬性最強，故氧元素電負(fù)性最大，H₃O⁺離子中O原子價層電子對數(shù)為3+$\frac{6-1-1×3}{2}$=4，其VSEPR模型為正四面體，
故答案為：氧；正四面體；
（2）M元素位于周期表的第4周期第6列，為Cr元素，基態(tài)原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（3）R的單質(zhì)為面心立方最密堆積，則一個晶胞中R原子數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，以頂點原子研究，與之最近的原子處于面心，每個頂點R原子為12個面共用，故R的配位數(shù)是12，
故答案為：4；12；
（4）Cr₂O₃與Al₂O₃結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，則Cr₂O₃溶于強堿時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：Cr₂O₃+2OH^-=2CrO₂^-+H₂O，故答案為：Cr₂O₃+2OH^-=2CrO₂^-+H₂O．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系、價層電子對數(shù)互斥理論、核外電子排布、晶胞計算等，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意對基礎(chǔ)知識的理解掌握．