Question

【題目】X、Y、Z、Q、M、R是前四周期原子序數依次增大的六種元素，X的一種原子的質量數為11，核內有6個中子；Y元素基態原子的能級上排布的電子數均相等；Q的一種同素異形體可吸收紫外線；Z和M同主族；R原子外圍電子排布式為3dn4sn。

(1)R周期表中的位置是_________________。

(2)Y、Z、Q元素的第一電離能由大到小的關系為______________(用相應的元素符號表示)

其最簡單氫化物的沸點由高到低的順序為___________(用化學式表示)

(3)1molRCl3·H2O受熱易失1molH2O，其水溶液中，陰陽離子個數比為2：1，則RCl3·H2O的實際化學式為_____________，該化合物中存在的化學鍵類型有______________，中心原子的配位數為_________。

(4)X的三溴化物和M的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中可合成XM，下圖為其結構中最小重復單元。

①X的三溴化物中X的雜化方式為___________；M的三溴化物分子的結構為_______形，是______分子(填“極性”或“非極性”)。

②XM的晶體類型為________晶體，列舉該化合物的一種用途______________。

③已知晶體中X與M原子的最小核間距為apm，則該晶體的密度的表達式為_________g·cm-3(不需化簡，用含NA和a的代數式表示)

Answer 1

【答案】 第四周期第IVB族 N>O>C H2O>NH3>CH4 [Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O 共價鍵、離子鍵、配位鍵 6 sp2 三角錐 極性 原子 做耐磨材料（合理即可）

【解析】X、Y、Z、Q、M、R是前四周期原子序數依次增大的六種元素，X的一種原子的質量數為11，核內有6個中子，質子數是5，即為B；Y元素基態原子的能級上排布的電子數均相等，則為C；Q的一種同素異形體可吸收紫外線，即為O，所以Z是N；Z和M同主族，M是P；R原子外圍電子排布式為3dn4sn，n＝2，則R是Ti。(1)Ti元素在周期表中的位置是第四周期第IVB族。(2)非金屬性越強，第一電離能越大，氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態，穩定性強，則Y、Z、Q元素的第一電離能由大到小的關系為N>O>C。由于水分子間、氨氣分子間均存在氫鍵，則其最簡單氫化物的沸點由高到低的順序為H2O>NH3>CH4。(3)1molRCl3·H2O受熱易失1molH2O，其水溶液中，陰陽離子個數比為2：1，這說明有1個氯離子是配體，則RCl3·H2O的實際化學式為[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O，該化合物中存在的化學鍵類型有共價鍵、離子鍵、配位鍵，中心原子的配位數為6。(4)①BBr3中B的價層電子對數是3，其雜化方式為sp2；PBr3中N原子的價層電子對數是3+(5-3×1)/2=4，因此三溴化物分子的結構為三角錐形，是極性分子。②由于在高溫下合成，因此BP的晶體類型為原子晶體，可用作做耐磨材料。③晶胞中B是4個，P原子是8×1/8+6×1/2＝4個。已知晶體中X與M原子的最小核間距為apm，則體對角線是4apm，邊長是 ，所以該晶體的密度的表達式為g·cm-3。