Question

M、N、O、P、Q是元素周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素．M原子最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的3倍；N的焰色反應(yīng)呈黃色；O的氫化物是一種強(qiáng)酸，其濃溶液可與M、Q的化合物反應(yīng)生成O的單質(zhì)；P是一種金屬元素，其基態(tài)原子中有6個(gè)未成對(duì)電子．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）元素Q的名稱為

 

，P的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為

 

．
（2）O的氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素的氫化物低，是因?yàn)?div id="xw3aasa" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（3）M、O電負(fù)性大小順序是

 

（用元素符號(hào)表示），O的最高價(jià)含氧酸根的空間構(gòu)型為

 

，其中心原子的雜化類型為

 

．
（4）M、N形成的化合物的晶胞如圖所示，該晶胞的化學(xué)式為

 

，其中M離子的配位數(shù)為

 

，該晶體類型為

 

．
（5）該晶胞的邊長(zhǎng)為a×10^-10cm，則距離最近的M、N離子間的距離為

 

cm．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計(jì)算

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：M、N、O、P、Q是元素周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素．M原子最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，則M為氧元素；N的焰色反應(yīng)呈黃色，則N為Na；O的氫化物是一種強(qiáng)酸，其濃溶液可與M、Q的化合物反應(yīng)生成O的單質(zhì)，可推知O為Cl、Q為Mn；P是一種金屬元素，其基態(tài)原子中有6個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則P為Cr，據(jù)此解答．

解答： 解：M、N、O、P、Q是元素周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素．M原子最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，則M為氧元素；N的焰色反應(yīng)呈黃色，則N為Na；O的氫化物是一種強(qiáng)酸，其濃溶液可與M、Q的化合物反應(yīng)生成O的單質(zhì)，可推知O為Cl、Q為Mn；P是一種金屬元素，其基態(tài)原子中有6個(gè)未成對(duì)電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則P為Cr，
（1）由上述分析可知，元素Q為錳，P是一種金屬元素，其基態(tài)原子中有6個(gè)未成對(duì)電子，處于第四周期，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，價(jià)層電子排布式為3d⁵4s¹，
故答案為：錳；3d⁵4s¹；
（2）HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間無(wú)氫鍵，故HCl的沸點(diǎn)比HF的低
故答案為：HF分子間存在氫鍵，而HCl分子間無(wú)氫鍵；
（3）O、Cl元素形成的氧化物中Cl元素表現(xiàn)正化合價(jià)，故O原子對(duì)鍵合電子的吸引力更強(qiáng)，故電負(fù)性O(shè)＞Cl，Cl的最高價(jià)含氧酸根為ClO₄^-，Cl原子孤電子對(duì)=

7+1-2×4

2

=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故其空間構(gòu)型為 正四面體，其中心原子的雜化類型為sp³，
故答案為：O＞Cl；正四面體；sp³；
（4）晶胞中Na為晶胞內(nèi)部，晶胞中含有8個(gè)Na原子，O原子位于頂點(diǎn)與面心，晶胞中含有O原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故該晶胞的化學(xué)式為Na₂O，以晶胞中上面心M離子為研究對(duì)象，晶胞中沒(méi)個(gè)M周圍最近的N離子有8個(gè)，M離子配位數(shù)為8，該晶體類型為離子晶體，
故答案為：Na₂O；8；離子晶體；
（5）N離子與周圍4個(gè)M離子形成正四面體結(jié)構(gòu)，晶胞的邊長(zhǎng)為a×10^-10cm，則正四面體中2個(gè)M離子之間的距離=a×10^-10cm×

2

×

1

2

，令M、N離子間的距離為x cm，則x²+x²-2x²cos109°28′=（a×10^-10×

2

×

1

2

）²，解得x=

a

2 1-cos109°28′

×10^-10，
故答案為：

a

2 1-cos109°28′

×10^-10．

點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、電負(fù)性、分子結(jié)構(gòu)、雜化軌道、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等，（5）為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，需要學(xué)生具有一定空間想象及數(shù)學(xué)計(jì)算能力，難點(diǎn)中等．