Question

已知元素

 

Y、Z、W、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．X基態(tài)原子核外有三個未成對電子，Z、W分別是短周期中電負(fù)性最大和最小的元素；R²⁺離子的3d軌道中有三對成對電子．請回答下列問題：
（1）R基態(tài)原子的電子排布式為

 

，元素X、Y、Z的第一電離能由大到小的順序為（用元素符號表示）

 

．
（2）化合物XZ₃的空間構(gòu)型為

 

，R²⁺與NH₃形成的配離子中，提供孤對電子的是

 

．
（3）Z的氫化物由固體變?yōu)闅鈶B(tài)所需克服的微粒間的作用力是

 

．
（4）Z、W、R形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，其化學(xué)式為

 

．
（5）XY₂^-能被酸性KMnO₄溶液氧化，其中MnO₄^-被還原為Mn²⁺，反應(yīng)的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、W、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，Z、W分別是短周期中電負(fù)性最大和最小的元素，則Z為氟元素，W為鈉元素，X基態(tài)原子核外有三個未成對電子，所以X在第ⅤA族，原子序數(shù)小于Z，所以X為氮元素，Y的原子序數(shù)介于X、Z之間，所以Y為氧元素，R²⁺離子的3d軌道中有三對成對電子，所以R為鎳元素，據(jù)此答題；

解答： 解：X、Y、Z、W、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，Z、W分別是短周期中電負(fù)性最大和最小的元素，則Z為氟元素，W為鈉元素，X基態(tài)原子核外有三個未成對電子，所以X在第ⅤA族，原子序數(shù)小于Z，所以X為氮元素，Y的原子序數(shù)介于X、Z之間，所以Y為氧元素，R²⁺離子的3d軌道中有三對成對電子，所以R為鎳元素，
（1）R為鎳元素，是28號元素，其基態(tài)原子的電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁸4S²，元素X、Y、Z分別為N、O、F，根據(jù)元素周期律，同一周期中從左向右，第一電離能逐漸增大，但由于氮原子最外層p軌道處于半滿狀態(tài)，第一電離能高于相鄰主族同周期元素，所以N、O、F的第一電離能由大到小的順序為F＞N＞O，
故答案為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁸4S²；F＞N＞O；
（2）化合物XZ₃為NF₃，其中心原子氮原子的價層電子對數(shù)為

5+3

2

=4，有一對孤電子對，所以NF₃的空間構(gòu)型為三角錐形，Ni²⁺與NH₃形成的配離子中，NH₃做配體，氮原子提供孤對電子，故答案為：三角錐形；N；
（3）由于HF分子間存在著氫鍵，所以HF由固體變?yōu)闅鈶B(tài)所需克服的微粒間的作用力是有氫鍵和范德華力，故答案為：氫鍵和范德華力；
（4）Z、W、R分別為F、Na、Ni根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖利用均攤法可知，在每個晶胞中含有F原子的個數(shù)為12×

1

4

=3，Ni原子的個數(shù)為8×

1

8

=1，Na原子的個數(shù)為1，所以其化學(xué)式為NaNiF₃，故答案為：NaNiF₃；
（5）XY₂^-為NO₂^-，被酸性KMnO₄溶液氧化，其中MnO₄^-被還原為Mn²⁺，NO₂^-被氧化成NO₃^-，根據(jù)電荷守恒和元素守恒可知，反應(yīng)的離子方程式為5NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺=5NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂O，故答案為：5NO₂^-+2MnO₄^-+6H⁺=5NO₃^-+2Mn²⁺+3H₂O；

點評：本題主要考查了第一電離能、分子空間構(gòu)型、晶胞的計算、氧化還原反應(yīng)等知識點，中等難度，綜合性較強(qiáng)，解題時注意根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的特點確定元素種類．