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、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，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：

（1）R基态原子的电子排布式是   ①   ，X和Y中电负性较大的是   ②   （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                  。

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

（5）在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐（橙色）氧化M的一种氢化物，Z被还原为+3价，该反应的化学方程式是                            。

【答案】

（1）1s²2s²2p⁶3s¹或[Ne]3s¹，Cl

（2）分子间存在氢键，而分子间没有氢键

（3）平面三角形

（4）

（5）

【解析】

首先推断各种元素。M元素的2p电子数是2s的2倍，故价电子排布应为2s²2p⁴，M为氧元素。R的原子序数比氧大，又是短周期金属，故只能是第三周期。第三周期最活泼的金属是钠。X与M的化合物，引起酸雨，只有可能是二氧化硫或氮氧化物。但是X的原子序数比氧大，故X只能是硫元素。Y的原子序数比X大，又是短周期元素，只能是氯元素。Z的最高价含氧酸的钾盐是橙色，这是重铬酸盐的典型颜色。题目中关于4s、3d轨道半充满的描述，也能推出Z是铬元素（3d⁵4s¹）。

（1）考察核外电子排布的三条规则：能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则以及元素周期性中电负性的递变。钠元素的基态电子排布为1s²2s²2p⁶3s¹，Cl的电负性比S大。

（2）考察分子间作用力对物理性质的影响。对于氢键X-H…Y，X与Y只能是N，O，F三者之一，故有氢键，而没有。分子间氢键会导致化合物熔沸点升高。

（3）考察价层电子对互斥理论。对于分子，成键电子对数为3，孤电子对数为：

。故分子应该是平面三角形。

（4）考察晶胞中微粒数的计算——均摊法。为。晶胞中黑球全部在晶胞内部，故有8个，白球有个，二者比例为2:1。故黑球为。

（5）水的化学性质稳定，不会与重铬酸钾反应。故被氧化的M的氢化物只能是，氧化产物是。根据题目，还原产物中Cr为+3价，反应又在稀硫酸中进行，故还原产物为。根据元素守恒，另两个产物是和。根据氧化还原配平原则配平即可。