Question

原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、M、N、W六種元素，原子序數(shù)依次增大．已知X是迄今為止形成化合物最多的元素．Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4．M元素的常見氧化物有兩種，其中一種常溫下為氣體，且是主要的大氣污染物．Z、M、N 同周期，M^2-、N^-、Z⁺ 離子半徑逐漸減小．W是第Ⅷ族元素中原子序數(shù)最小的元素．據(jù)此回答：
（1）寫出N在周期表中的位置：

 

，化學(xué)鍵X-N的類型：

 

（填“離子鍵”、“極性共價鍵”或“非極性共價鍵）；
（2）用電子式表示Z與M形成化合物的過程

 

；
（3）X、Y、M的電負性由小到大的順序是

 

；N₃^-與X、Y形成的一種化合物互為等電子體，則N₃^-的空間構(gòu)型為

 

；
（4）圖1表示由上述兩種元素組成的氣體分子在一定條件下的密閉容器中充分反應(yīng)前后的轉(zhuǎn)化關(guān)系，請寫出該轉(zhuǎn)化過程的化學(xué)方程式：

 

．
（5）X和W所形成的某種晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示，寫出：基態(tài)W²⁺離子的價電子排布式

 

；該晶體的化學(xué)式

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,元素電離能、電負性的含義及應(yīng)用,“等電子原理”的應(yīng)用,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、M、N、W六種元素，原子序數(shù)依次增大．X是迄今為止形成化合物最多的元素，則X為碳元素；Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，則Y為氧元素；W是第Ⅷ族元素中原子序數(shù)最小的元素，則W為Fe；Z、M、N 同周期，形成的M^2-、N^-、Z⁺ 離子半徑逐漸減小，結(jié)合原子序數(shù)可知，三者只能處于第三周期，可推知M為S、N為Cl、Z為Na，二氧化硫常溫下為氣體，且是主要的大氣污染物，據(jù)此解答．

解答： 解：原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、M、N、W六種元素，原子序數(shù)依次增大．X是迄今為止形成化合物最多的元素，則X為碳元素；Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3：4，則Y為氧元素；W是第Ⅷ族元素中原子序數(shù)最小的元素，則W為Fe；Z、M、N 同周期，形成的M^2-、N^-、Z⁺ 離子半徑逐漸減小，結(jié)合原子序數(shù)可知，三者只能處于第三周期，可推知M為S、N為Cl、Z為Na，二氧化硫常溫下為氣體，且是主要的大氣污染物，
（1）N為Cl元素，在周期表中的位置是：第三周期ⅦA族，化學(xué)鍵C-Cl，屬于極性共價鍵，
故答案為：第三周期ⅦA族；極性共價鍵；
（2）Z與M形成化合物為Na₂S，用電子式表示形成過程為：，
故答案為：；
（3）同主族自上而下電負性減弱，故電負性S＜O，非金屬性C＜S，故電負性C＜S，電負性由小到大的順序是C＜S＜O；N₃^-與C、O形成的一種化合物互為等電子體，則與CO₂為等電子體，二者結(jié)構(gòu)相似，則N₃^-的空間構(gòu)型為直線型，
故答案為：C＜S＜O；直線型；
（4）根據(jù)圖1可知，反應(yīng)為2SO₂+O₂ 

催化劑 .

△

 2SO₃，故答案為：2SO₂+O₂ 

催化劑 .

△

 2SO₃；
（5）基態(tài)Fe²⁺離子的價電子排布式為3d⁶，晶胞中Fe原子數(shù)目=1+8×

1

8

=2、C原子數(shù)目=2×

1

2

+4×

1

4

=2，F(xiàn)e原子與C原子數(shù)目之比為1：1，故該晶體化學(xué)式為FeC，
故答案為：3d⁶；FeC．

點評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，推斷元素是解題關(guān)鍵，涉及電子式、核外電子排布、電負性、晶胞計算等，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識，難度中等．