Question

主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大，W的原子最外層電子數是次外層電子數的3倍。X、Y和Z分屬不同的周期，它們的原子序數之和是W原子序數的5倍。在由元素W、X、Y、Z組成的所有可能的二組分化合物中，由元素W與Y形成的化合物M的熔點最高。請回答下列問題：

（1）W元素原子的L層軌道表示式為________，W3分子的空間構型為________；

（2）化合物M的晶體結構與NaCl相同，而熔點高于NaCl。M熔點較高的原因是____________________。將一定量的化合物ZX負載在M上可制得ZX/M催化劑，用于催化碳酸二甲酯與月桂醇酯交換合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的雜化方式有________，O—C—O的鍵角約為________；

（3）X、Y、Z可形成立方晶體結構的化合物，其晶胞中X占據所有棱的中心，Y位于頂角，Z處于體心位置，則該晶體的組成為X∶Y∶Z＝________；

（4）含有元素Z的鹽的焰色反應為紫色。許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是_______________________________________________________________________。

 

Answer 1

（1） 　V形

（2）構成晶體的離子半徑小，晶格能大　sp3和sp2　120°

（3）3∶1∶1

（4）激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長（可見光區(qū)域）光的形式釋放能量

【解析】W原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，可推知W為氧元素，因W、X、Y、Z的原子序數依次增大，且所有可能的二組分化合物中，Y與氧元素形成的化合物M熔點最高，可推知Y為Mg。因X、Y不在同一周期且X的原子數序數大于8小于12，所以X為F，由X、Y、Z的原子序數之和為40，可推知Z為K。晶格能∝，所以MgO比NaCl晶格能大，在碳酸二甲酯分子中碳原子的雜化方式有sp3和sp2兩種。O—C—O鍵角約為120°，每一個晶胞中實際擁有的離子數目的計算規(guī)律為：頂點：、棱上：、面心：、體心：晶胞獨有，推出X∶Y∶Z＝3∶1∶1。焰色反應是物理變化，是電子發(fā)生能級躍遷時產生的。