Question

【題目】M、N、O、P、Q是元素周期表中原子序數依次遞增的前四周期元素．M原子最外層電子數為內層電子數的3倍；N的焰色反應呈黃色；O的氫化物是一種強酸，其濃溶液可與M、Q的化合物反應生成O的單質；P是一種金屬元素，其基態原子中有6個未成對電子．請回答下列問題：

（1）元素Q的名稱為______________，P的基態原子價層電子排布式為__________________。

（2）O的氫化物的沸點比其上一周期同族元素的氫化物低，是因為___________________。

（3）M、O電負性大小順序是__________（用元素符號表示），O的最高價含氧酸根的空間構型為_____________，其中心原子的雜化類型為_______________。

（4）M、N形成的化合物的晶胞如圖所示，該晶胞的化學式為__________________，其中M離子的配位數為_____________，該晶體類型為____________________。

（5）該晶胞的邊長為 a pm，則該晶體的密度為____________________g/cm3

Answer 1

【答案】錳 3d54s1 HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間無氫鍵 O＞Cl 正四面體 sp3 Na2O 8 離子晶體

【解析】

M、N、O、P、Q是元素周期表中原子序數依次遞增的前四周期元素。M原子最外層電子數為內層電子數的3倍，M原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，則M為氧元素；N的焰色反應呈黃色，則N為Na；O的氫化物是一種強酸，其濃溶液可與M、Q的化合物反應生成O的單質，可推知O為Cl、Q為Mn；P是一種金屬元素，其基態原子中有6個未成對電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1，則P為Cr。據此分析解答。

根據上述分析，M為氧元素，N為Na元素，O為Cl元素，Q為Mn元素，P為Cr元素。

(1)元素Q為錳，P為Cr元素，處于第四周期，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1，價層電子排布式為3d54s1，故答案為：錳；3d54s1；

(2)HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間無氫鍵，故HCl的沸點比HF的低，故答案為：HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間無氫鍵；

(3)O、Cl元素形成的氧化物中Cl元素表現正化合價，故O原子對鍵合電子的吸引力更強，故電負性O＞Cl，Cl的最高價含氧酸根為ClO4-，Cl原子孤電子對==0，價層電子對數為4，故其空間構型為正四面體，其中心原子的雜化類型為sp3，故答案為：O＞Cl；正四面體；sp3；

(4)晶胞中Na為晶胞內部，晶胞中含有8個Na原子，O原子位于頂點與面心，晶胞中含有O原子數目為8×+6×=4，故該晶胞的化學式為Na2O，以晶胞中上面心M離子為研究對象，晶胞中每個M周圍最近的N離子有8個，M離子配位數為8，該晶體類型為離子晶體，故答案為：Na2O；8；離子晶體；

(5)晶胞的邊長為apm，則晶胞的體積為(a×10-10)3cm3，晶胞中Na原子數目為8，O離子數目為8×+6×=4，所以晶胞的密度為g/cm3=g/cm3，故答案為：。