Question

17．X、Y、Z、W為短周期元素且原子序數依次增大．X的一種氣態氫化物m可用來焊接或切割金屬，且該分子所有原子在一條直線上．Y^2-的M能層的原子軌道為全空狀態．Z的單質用作鋁熱反應的引燃劑，化合物ZW₂的晶體為離子晶體． W與X形成的化合物是一種常見的有機溶劑n．A為第四周期元素，其基態原子含有6個未成對電子．
請回答下列問題：
（1）m分子中，X的原子軌道雜化類型是sp
（2）A在元素周期表中的位置是第四周期VIB族，A³⁺的外圍電子排布式是3d³
（3）W的含氧酸中酸性最弱的分子其構型是V形
（4）n分子的電子式為
（5）將以下物質：①ZW₂，②ZY，③有機溶劑n，④X原子形成的一種硬度最大的單質，按熔點由高到低的順序排列：④＞②＞①＞③ （用序號排列表示）．
（6）X、Y、Z形成的晶胞結構示意圖如圖，則它的化學式是MgCO₃
（7）將氨氣通入含A₂Y₇^2-的酸性溶液中，可生成一種無色無味無污染的氣體，該反應的離子方程式是2NH₃+Cr₂O₇^2-+8H⁺=2Cr³⁺+N₂↑7H₂O．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W為短周期元素且原子序數依次增大．X的一種氣態氫化物m可用來焊接或切割金屬，且該分子所有原子在一條直線上，則X為C元素，m為C₂H₂；Y^2-的M能層的原子軌道為全空狀態，Y原子核外電子數為2+8-2=6，故Y為O元素；Z的單質用作鋁熱反應的引燃劑，則Z為Mg． 化合物ZW₂的晶體為離子晶體，W為-價，W與X形成的化合物是一種常見的有機溶劑n，則W為Cl，n為CCl₄；A為第四周期元素，其基態原子含有6個未成對電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，故A為Cr，據此解答．

解答 解：X、Y、Z、W為短周期元素且原子序數依次增大．X的一種氣態氫化物m可用來焊接或切割金屬，且該分子所有原子在一條直線上，則X為C元素，m為C₂H₂；Y^2-的M能層的原子軌道為全空狀態，Y原子核外電子數為2+8-2=6，故Y為O元素；Z的單質用作鋁熱反應的引燃劑，則Z為Mg．化合物ZW₂的晶體為離子晶體，W為-價，W與X形成的化合物是一種常見的有機溶劑n，則W為Cl，n為CCl₄；A為第四周期元素，其基態原子含有6個未成對電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，故A為Cr．
（1）m為C₂H₂，其結構式為H-C≡C-H，分子中C的原子成2個σ鍵，沒有孤對電子，C原子采取sp雜化，故答案為：sp；
（2）A為Cr元素，處于周期表中第四周期VIB族，Cr原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，Cr³⁺的外圍電子排布式是3d³，
故答案為：第四周期VIB族；3d³；
（3）W（Cl）的含氧酸中酸性最弱為HClO，氧原子形成成2個σ鍵，有2對孤對電子，分子其構型是V形，
故答案為：V形；
（4）n為CCl₄，電子式為，故答案為：；
（5）①MgCl₂屬于離子晶體，②MgO屬于離子晶體，氧離子所得電荷比較氯離子多，且氧離子比較小于氯離子，故MgO的晶格能更大，故熔點MgO＞MgCl₂，③有機溶劑CCl₄，形成分子晶體，④X原子形成的一種硬度最大的單質為金剛石，屬于原子晶體，一般熔沸點：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，故熔點由高到低的順序排列：④＞②＞①＞③，
故答案為：④＞②＞①＞③；
（6）晶胞中碳原子數目為8×$\frac{1}{8}$=1，氧原子數目為12×$\frac{1}{4}$=3，Mg原子數目為1，故該化合物化學式為MgCO₃，
故答案為：MgCO₃；
（6）將氨氣通入含Cr₂O₇^2-的酸性溶液，可生成一種無色無味無污染的氣體，該氣體為氮氣，N元素發生氧化反應，則Cr₂O₇^2-發生還原反應生成Cr³⁺，該反應離子方程式是：2NH₃+Cr₂O₇^2-+8H⁺=2Cr³⁺+N₂↑7H₂O，故答案為：2NH₃+Cr₂O₇^2-+8H⁺=2Cr³⁺+N₂↑7H₂O．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及元素化合物推斷、核外電子排布、電子式、晶胞計算、雜化軌道與空間構型判斷、晶體類型與性質、氧化還原反應方程式書寫等，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．