Question

11．X、Y、Z、R、T为前四周期元素，且原子序数依次增大，Y与R同族，Y的氢化物常温下为无色无味的液体，X与Y可形成直线形分子XY₂，Z的基态原子p轨道上电子总数为7，T²⁺离子的3d轨道上有3个电子．
请回答下列问题：
（1）R的基态原子电子排布式是ls²2s²2p⁶3s²3p⁴，X、Y、R中电负性最大的是O（填元素符号）．
（2）XY₃^2-离予中X的杂化形式是sp²，RY₂分子的立体构型是V形．
（3）Z的单质晶胞如图所示，则晶体中Z的配位数是12．
（4）T³⁺能被酸性KMnO₄氧化成TO²⁺，则其反应的离子方程式是5V³⁺+MnO₄^-+H₂O=Mn²⁺+5VO²⁺+2H⁺．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R、T为前四周期元素，且原子序数依次增大，Y的氢化物常温下为无色无味的液体，则该氢化物为水，所以Y为O元素；Y与R同族，所以R为S元素；X与O可形成直线形分子XY₂，而且X的原子序数比O小，所以X为C元素；Z的基态原子p轨道上电子总数为7，则Z的电子排布为ls²2s²2p⁶3s²3p¹，为Al元素；T²⁺离子的3d轨道上有3个电子，其电子排布式为ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³，所以原子的电子排布式为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²，则T为V元素；结合元素化合物的性质和元素周期律分析解答．

解答 解：X、Y、Z、R、T为前四周期元素，且原子序数依次增大，Y的氢化物常温下为无色无味的液体，则该氢化物为水，所以Y为O元素；Y与R同族，所以R为S元素；X与O可形成直线形分子XY₂，而且X的原子序数比O小，所以X为C元素；Z的基态原子p轨道上电子总数为7，则Z的电子排布为ls²2s²2p⁶3s²3p¹，为Al元素；T²⁺离子的3d轨道上有3个电子，其电子排布式为ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³，所以原子的电子排布式为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²，则T为V元素；
（1）R为S元素，其原子核外有16个电子，分三层排布，则其电子排布式为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁴；元素的非金属性越强，其电负性越强，则电负性O＞C＞S，即O的电负性最强；
故答案为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁴；O；
（2）CO₃^2-离子中C的价层电子对数=3+$\frac{1}{2}$（4+2-3×2）=3，属于sp²杂化；SO₂分子中S的价层电子对数=2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，含有一个孤电子对，所以立体构型是V形；
故答案为：sp²；V形；
（3）Z为Al元素，其晶胞属于面心立方，则配位数为12；
故答案为：12；
（4）V³⁺能被酸性KMnO₄氧化成VO²⁺，则其反应的离子方程式为：5V³⁺+MnO₄^-+H₂O=Mn²⁺+5VO²⁺+2H⁺；
故答案为：5V³⁺+MnO₄^-+H₂O=Mn²⁺+5VO²⁺+2H⁺．

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用，涉及电子排布式、原子杂化、晶胞、离子方程式等知识点，综合性较强，正确推断元素、物质是解本题关键，同时考查学生知识迁移能力．