Question

【題目】X、Y、Z、R、M是原子序數依次增大的五種元素，基態(tài)X原子的2p電子數是2s電子數的一半，由Y、Z元素組成的某種化合物是一種常用的漂白劑、供氧劑，Z和R位于同周期且R的基態(tài)原子中有3個電子能量最高，M2+與過量氨水作用，先得到藍色沉淀后轉化為深藍色溶液Q。請回答下列問題：

(1)Z、R、M三種元素的第一電離能由大到小的順序為________(用元素符號表示)。

(2)XCl3、RCl3兩種分子中屬于非極性分子的是_______ (填化學式）。

(3)已知H2Y2和RH3的相對分子質量相同，H2Y2的熔點為-0.43℃，沸點為158℃，而RH3的熔點為-133℃，沸點為-87.7℃，其主要原因是_________。

(4)X、R元素可形成一種具有立體網狀結構的化合物，其晶胞結構如圖所示，該化合物的晶體類型是______，化學式為________，X的配位數是________。

Answer 1

【答案】P>Cu>Na BCl3 兩種物質均是分子晶體，H2O2分子間存在氫鍵而PCl3分子間不存在氫鍵 原子晶體 BP 4

【解析】

X、Y、Z、R、M五種元素的原子序數依次增大，基態(tài)X原子的2p電子數是2s電子數的一半，原子核外電子排布為1s22s22p1，則X為B元素；由Y、Z元素組成的一種化合物是一種常用的漂白劑、供氧劑，則Y為O元素、Z為Na；Z和R位于同周期且R的基態(tài)原子中有3個電子能量最高，外圍電子排布使為3s23p3，故R為P元素；M2+與過量氨水作用先得到藍色沉淀后轉化為深藍色溶液Q，則M為Cu。

(1)元素的非金屬性越強，第一電離能越大，金屬性越強，第一電離能越小；

(2)化合物BCl3的B原子孤電子對數為0，雜化軌道數目為3，為平面正三角形，而PCl3中P原子由1對孤對電子，價層電子對數為4，為三角錐形；

(3)H2O2分子之間形成氫鍵，熔沸點較高；

(4) 具有立體網狀結構的化合物的晶體類型為原子晶體；根據均攤法計算晶胞中原子數目，確定化學式；R原子配位數為4，晶體中原子配位數與原子數目呈反比。

根據上述分析可知：X為B元素；Y為O元素、Z為Na元素；R為P元素；M為Cu元素。

(1)Z、R、M三種元素分別是Na、P、Cu，由于元素的非金屬性越強，其第一電離能越大，元素的金屬性越強，第一電離能越小，所以第一電離能由大到小的順序為：P＞Cu＞Na，

(2)化合物BCl3的B原子孤電子對數為0，雜化軌道數目為3，B原子采取sp2雜化，為平面正三角形，分子中正負電荷重心重合，屬于非金屬性分子；而PCl3中P原子有1對孤對電子，價層電子對數為4，為三角錐形，分子中正負電荷重心不重合，屬于極性分子；

(3)H2O2分子之間除存在分子間作用力外，還存在氫鍵；而PH3分子之間只存在分子間作用力，不能形成氫鍵，故H2O2熔沸點較高；

(4)X、R元素分別是B、P，二者可形成一種具有立體網狀結構的化合物，則該晶體為原子晶體，由其晶胞結構可知，在該晶胞中含有的B原子數為8×=4，晶胞中P原子數目為4，所以該化合物的化學式為BP，R原子配位數為4，晶體中R、X原子數目之比為1：1，故二者配位數相等，則X的配位數是4。