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【题目】M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s电子的2倍,R是同周期元素中最活泼的金属元素,X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题:

(1)R基态原子的电子排布式是_____ ,X和Y中电负性较大的是______(填元素符号)。

(2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物,其原因是___________

(3)X与M形成的XM3分子的空间构型是__________

(4)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如右图所示,则图中黑球代表的离子是_________(填离子符号)。

(5)在稀硫酸中,Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物,Z被还原为+3价,该反应的化学方程式是____________

【答案】 1s22s22p63s1或[Ne]3s1 Cl H2S分子间不存在氢键,H2O分子间存在氢键 平面三角形 Na K2Cr2O7+3H2O2+ 4H2SO4 = K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O

【解析】试题分析M元的2p电子数是2s的2倍,故价电子排布应为2s22p4,M为氧元素。R的原子序数比氧大,又是短周期金属,故只能是第三周期。第三周期最活泼的金属是钠。X与M的化合物,引起酸雨,只有可能是二氧化硫或氮氧化物。但是X的原子序数比氧大,故X只能是硫元素。Y的原子序数比X大,又是短周期元素,只能是氯元素。Z的最高价含氧酸的钾盐是橙色,这是重铬酸盐的典型颜色。题目中关于4s、3d轨道半充满的描述,也能推出Z是铬元素(3d54s1)

解析:(1)钠元素的基态电子排布为1s22s22p63s1,同周期元素从左到右电负性增大,Cl的电负性比S大。

(2) 之间有氢键,而之间没有氢键。分子间氢键会导致化合物熔沸点升高。

(3)对于分子,价电子对数为3,孤电子对数为:

,所以分子应该是平面三角形。

(4) 。晶胞中黑球全部在晶胞内部,故有8个,白球有个,二者比例为2:1。故黑球为

(5)水的化学性质稳定,不会与重铬酸钾反应,被氧化的M的氢化物只能是,氧化产物是。根据题目,还原产物中Cr为+3价,反应又在稀硫酸中进行,故还原产物为。根据元素守恒,另两个产物是。该反应的化学方程式是K2Cr2O7+3H2O2+ 4H2SO4 = K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O。

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