Question

X、Y、W、M、N五种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期，且原子序数逐渐增大，X和Y的氢化物都比同族元素氢化物的沸点高，但在同周期中却不是最高的。W是同周期元素中离子半径最小的元素。M原子的最外能层上有两个运动状态不同的电子。N是一种“明星金属”，广泛应用于航天、军事等工业领域。请回答下列问题：

⑴X、Y两种元素的元素符号是：        、         。X、Y可以形成一种共价化合物，其中两种元素最外层电子数都达到8，则其分子的空间构型是：        ；中心原子的杂化方式是：   。
⑵X的氢化物易溶于水的其原因是：                。
⑶M与Y形成的化合物的其晶胞如图所示，其中M离子平均个数是：        。

Answer 1

（6 分）⑴N、F  三角锥   sp3  
⑵氨气与水反应，氨气可以与水形成氢键，氨气是极性分子    ⑶4  

解析试题分析：X和Y的氢化物都比同族元素氢化物的沸点高，但在同周期中却不是最高的。这说明X应该是氮元素，Y是F元素。W是同周期元素中离子半径最小的元素，且W是第三周期元素，所以W是铝元素。M原子的最外能层上有两个运动状态不同的电子，则M是钙元素。N是一种“明星金属”，广泛应用于航天、军事等工业领域，则F是钛。
（1）X、Y可以形成一种共价化合物，其中两种元素最外层电子数都达到8，则其分子式是NF₃，中心原子含有1对孤对电子，所以其分子的空间构型是三角锥形；中心原子的杂化方式是sp3杂化。
（2）氨气与水反应，氨气可以与水形成氢键，氨气是极性分子，所以氨气极易溶于水。
（3）根据晶胞结构可知，M离子平均个数是8×1/8＋6×1/2＝4个。
考点：考查晶体结构、分子空间构型、杂化轨道的有关判断以及化学式的有关计算
点评：该题是高考中的常见题型和考点，属于中等难度试题的考查，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生的逻辑推理能力、自学能力和知识的迁移能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。