Question

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，该化合物有漂白性，能使品红溶液褪色，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：

（1）Z原子的价电子排布式是         ，X和Y中电负性较大的是             （填元素符号）。

（2）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               。

（3）X与M形成的XM₃分子的空间构型是          ，中心原子的杂化轨道类型 为                 。

（4）M和R所形成的一种离子化合物R₂M晶体的晶胞如下图所示，则图中黑球代表的离是____________（填离子符号）。

Answer

（1）3d54s1；Cl（2）H2O分子间存在氢键，而H2S分子间没有氢键

（3）平面正三角形（或平面三角形）；sp2 （4）Na+

【解析】试题分析：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，所以M是O；R是同周期元素中最活泼的金属元素，原子序数大于氧元素，则R是Na；X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，该化合物有漂白性，能使品红溶液褪色，化合物是SO2，则X是S，因此Y是Cl；Z的基态原子4s和3d轨道半充满，因此Z是24号元素Cr。

（1）Cr原子的价电子排布式是3d54s1；S的非金属性弱于Cl，因此X和Y中电负性较大的是Cl。

（2）由于H2O分子间存在氢键，而H2S分子间没有氢键，所以S的氢化物的沸点低于与其组成相似的O的氢化物。

（3）X与M形成的SO3分子中价层电子对数＝，不含有孤对电子，因此其空间构型是平面正三角形，中心原子的杂化轨道类型为sp2。

（4）M和R所形成的一种离子化合物Na2O晶体的晶胞如下图所示，晶胞中含有的白球个数＝，黑球全部在晶胞中，共计是8个，所以图中黑球代表的是Na+。

【考点定位】考查核外电子排布、氢键、空间构型、杂化轨道、电负性以及晶胞结构判断

【名师点晴】由价层电子特征判断分子立体构型：判断时需注意以下两点：（1）价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。（2）价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。