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轨道电子数的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:
28.R基态原子的电子排布式是 ① ,X和Y中电负性较大的是 ② (填元素符号)。
29.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 。
30.X与M形成的XM3分子的空间构型是 。
31.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)。
32.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 。
1s22s22p63s1或[Ne]3s1,Cl
首先推断各种元素。M元素的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)。
考察核外电子排布的三条规则:能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则以及元素周期性中电负性的递变。钠元素的基态电子排布为1s22s22p63s1,Cl的电负性比S大。
(1)ⅡA族元素的价电子构型为ns2、ⅤA族元素的价电子构型为ns2np3,分别属于全满或半满状态,属于稳定结构,因此ⅡA族,ⅤA族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。(2)金属元素的电负性较小,非金属元素的电负性较大。同周期元素从左到右,元素的电负性递增,同主族元素自上而下,元素的电负性递减。
不能正确推断出各元素,核外电子排布式书写
分子间存在氢键,而
分子间没有氢键
对于氢键X-H…Y,X与Y只能是N,O,F三者之一,故有氢键,而
没有。分子间氢键会导致化合物熔沸点升高。
化学键影响物质的物理性质和化学性质;范德华力和氢键只影响物质的物理性质
有关氢键的形成和与氢键有关的性质
平面三角形
对于分子,成键电子对数为3,孤电子对数为:
。故分子应该是平面三角形。
利用价层电子互斥理论对分子空间构型进行判断
不会利用价层电子互斥理论对分子空间构型进判断
为
。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
。
先判断出为
,再利用均摊法进行求解,利用二小球的个数比判断出离子的种类。
均摊法掌握不当
水的化学性质稳定,不会与重铬酸钾反应。故被氧化的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
和
。根据氧化还原配平原则配平即可。
找准氧化剂与还原剂,利用得失电子守恒进行配平
信息把握不当,氧化还原反应方程式的书写不当确