Question

14．W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數依次增大．W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代；M的氧化物是導致酸雨的主要物質之一．X的某一種單質在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線強烈侵襲；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)；Z能形成紅色的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物．
（1）Y³⁺基態(tài)的電子排布式可表示為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³．
（2）MX₃^-的空間構型平面三角形（用文字描述）．
（3）M可形成多種氫化物，其中MH₃的堿性強于M₂H₄的原因是N₂H₄中分子N為-2價，而NH₃分子中N為-3價，負電性更高，導致N原子的孤對電子更易提供出來與H⁺結合，故堿性更強．
（4）根據等電子原理，WX分子的結構式為C≡O．
（5）1mol WX₂中含有的σ鍵數目為2N_A．
（6）H₂X分子中X原子軌道的雜化類型為sp³．
（7）向Z²⁺的溶液中加入過量NaOH溶液，可生成Z的配位數為4的配位離子，寫出該配位離子的結構式．

Answer 1

分析 W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數依次增大．W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，則W為C元素；X的某一種單質在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線強烈侵襲，則X為O元素；M的氧化物是導致酸雨的主要物質之一，原子序數小于O，故M為N元素；Z能形成紅色的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，則Z為Cu；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)，原子序數小于Cu，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則Y為Cr元素，據此解答．

解答 解：W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數依次增大．W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，則W為C元素；X的某一種單質在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線強烈侵襲，則X為O元素；M的氧化物是導致酸雨的主要物質之一，原子序數小于O，故M為N元素；Z能形成紅色的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，則Z為Cu；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)，原子序數小于Cu，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則Y為Cr元素．
（1）Cr³⁺基態(tài)的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³；
（2）NO₃^-中N原子價層電子對數=3+$\frac{5+1-2×3}{2}$=3，N原子沒有孤對電子，故其空間構型為平面三角形，
故答案為：平面三角形；
（3）N₂H₄中分子N為-2價，而NH₃分子中N為-3價，負電性更高，導致N原子的孤對電子更易提供出來與H⁺結合，故堿性更強，
故答案為：N₂H₄中分子N為-2價，而NH₃分子中N為-3價，負電性更高，導致N原子的孤對電子更易提供出來與H⁺結合，故堿性更強；
（4）CO與N₂互為等電子體，根據等電子原理，二者結構相似，故CO的結構式為C≡O，
故答案為：C≡O；
（5）CO₂的結構式為O=C=O，1mol CO₂中含有的2molσ鍵，故含有σ鍵數目為2N_A，
故答案為：2N_A；
（6）H₂O分子中O原子成2個σ鍵、含有2對孤對電子，故雜化軌道數目為4，O原子采取sp³雜化，
故答案為：sp³；
（7）向Cu²⁺的溶液中加入過量NaOH溶液，可生成Cu的配位數為4的配位離子，該配位離子的結構式為：，
故答案為：．

點評 本題是對物質結構的考查，推斷元素是解題關鍵，涉及核外電子排布、分子構型、分子性質、等電子體、雜化軌道、化學鍵、配合物等，需要學生全面掌握基礎知識，難度中等．