Question

（2013?濟南一模）短周期元素在元素中占有重要地位．X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數(shù)之和為16．X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫下都是無色氣體，在適當(dāng)條件下可發(fā)生如（1）變化：
一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，B、C兩種分子中的電子數(shù)均等于10．請回答下列問題：
（1）X元素在周期表中的位置是

二

周期

VIA

族．
（2）分析同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，發(fā)現(xiàn)B、C物質(zhì)沸點反常，這是因為它們的分子之間存在

氫鍵

．
（3）在C分子中，Y原子的雜化方式為

sp³

，與Y原子同主族在第四周期的元素原子基態(tài)電子排布式是

[Ar]4s²4p³

．
（4）NaCl的晶體結(jié)構(gòu)如圖（2）所示，若將晶胞面心和體心的原子除去，頂點的鈉離子換為Xⁿ⁺（X代表某元素符號）離子，棱上的Cl^-換為O^2-，就得到X的氧化物的晶體結(jié)構(gòu)．則該X的氧化物的化學(xué)式為

XO₃

．

Answer 1

分析：短周期中形成無色氣體單質(zhì)的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），B、C兩種分子中的電子數(shù)均等于10，則B、C為H₂O、NH₃的一種，且一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，B為H₂O，C為NH₃，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，Z為氫，故A為NO，X為氧，Y為氮，
（1）O元素的質(zhì)子數(shù)為8，位于第2周期VIA族；
（2）根據(jù)氫鍵對物質(zhì)的沸點的影響來分析；
（3）C為NH₃，N原子成3個N-H鍵，含有1對孤對電子對，雜化軌道數(shù)目為4，據(jù)此確定雜化軌道數(shù)目；
與N原子同主族在第四周期的元素為As，As原子核外電子數(shù)為33，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫排布式；
（4）根據(jù)均攤法計算晶胞中Xⁿ⁺、O^2-的數(shù)目，據(jù)此書寫．

解答：解：短周期中形成無色氣體單質(zhì)的只有H₂、N₂、O₂（稀有氣體除外），B、C兩種分子中的電子數(shù)均等于10，則B、C為H₂O、NH₃的一種，且一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，B為H₂O，C為NH₃，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，Z為氫，故A為NO，X為氧，Y為氮，
（1）O元素的質(zhì)子數(shù)為8，位于第二周期VIA族，故答案為：二；VIA；
（2）氧元素、氟元素電負性很強，水分子之間、氨氣分子之間存在氫鍵，故它們的沸點高于同主族其它元素氫化物，故答案為：氫鍵；
（3）C為NH₃，N原子成3個N-H鍵，含有1對孤對電子對，雜化軌道數(shù)目為4，N原子采取sp³雜化，
與N原子同主族在第四周期的元素為As，As原子核外電子數(shù)為33，基態(tài)核外電子排布式為[Ar]4s²4p³，
故答案為：sp³；[Ar]4s²4p³；
（4）晶胞中Xⁿ⁺的數(shù)目為8×

1

8

=1，O^2-的數(shù)目為12×

1

4

=3，故該X的氧化物的化學(xué)式為XO₃，故答案為：XO₃．

點評：本題考查無機物的推斷、雜化軌道、氫鍵、核外電子排布規(guī)律、晶胞計算等，難度中等，推斷元素是解題的關(guān)鍵．