Question

Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素．已知：①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；

Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素．已知：①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，且每种能级中的电子总数相同；③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍．④Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N的质荷比最大值为78；⑤Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同．请回答下列问题（答题时Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示）：（1）化合物M的空间构型为______，其中心原子采取______杂化；化合物N在固态时的晶体类型为______．（2）由上述一种或多种元素组成的与RY2互为等电子体的分子为______（写分子式）．（3）Z原子基态时的外围电子排布式为______；Z的一种含氧酸钡盐的晶胞结构如图所示，晶体内与每个Z原子等距离且最近的氧原子数为______．（4）由R、X、Y三种元素组成的RXY-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，生成X2、RY2等物质．该反应的离子方程式为______．

Answer 1

Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素，
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素，则Q为H元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，说明R原子含有1S、2S、2P能级，且每种能级中的电子总数相同，则R元素的原子序数是6，为C元素；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，M为HCHO，则Y是O元素，X元素的原子序数大于C而小于O元素，所以X为N元素，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N的质荷比最大值为78，则N为苯；
⑤Z有“生物金属”之称，Z⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同，则Z的原子序数是22，所以Z为Ti元素；
（1）M为HCHO，价层电子对个数=3+

1

2

×（4-2×1-1×2）=3且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形，C原子杂化方式为sp²，N为苯，苯的构成微粒是分子，所以苯为分子晶体，
故答案为：平面三角形；sp²；分子晶体；
（2）原子个数相等价电子数相等的微粒为等电子体，与二氧化碳互为等电子体的分子有：N₂O，故答案为：N₂O；
（3）Ti元素为22号元素，其原子中3d能级、4s能级上各有两个电子，3d、4s能级上电子为其外围电子，所以其外围电子排布式为3d²4s²，以晶胞顶点为中心，采用沿X、Y、Z三轴切割的方法知，钛的一种含氧酸钡盐的晶胞结构如图所示，晶体内与每个钛原子等距离且最近的氧原子数为6，
故答案为：3d²4s²；6；
（4）由R、X、Y三种元素组成的CNO^-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，二者发生氧化还原反应生成N₂、CO₂，同时还生成氯离子和水，离子方程式为：2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂+2CO₂+3Cl^-+H₂O，
故答案为：2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂+2CO₂+3Cl^-+H₂O．