Question

12．X、Y、Z、R為前四周期元素，原子序數(shù)依次增大．X、Y同周期，X基態(tài)原子的最外層電子數(shù)是次外層的2倍，Y基態(tài)原子的s能級和p能級上電子數(shù)相等；Z是地殼中含量最高的金屬元素； R⁺離子的3d軌道全充滿．請回答下列問題：
（1）Z³⁺離子的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶．
（2）科學家成功地在高壓下將 XY₂轉化為具有類似SiO₂ 結構的原子晶體，該晶體中X原予的雜化軌道類型是sp³：X、Z、R的單質分別與足量Y₂ 充分反應所得產(chǎn)物的熔點由高到低的順序是Al₂O₃＞CuO＞CO₂．（填化學式）
（3）由Y、R形成的某化合物的晶胞結構如右圖所示，其化學式是CuO．
（4）已知Y元素與 R⁺形成的二元化合物在稀硫酸溶液中不穩(wěn)定，寫出該反應的離子方程式Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O．
（5）常溫下，pH相同的NaZY₂ 與Na₂XY₃ 兩種溶液，物質的量濃度較大的是Na₂CO₃．（填化學式）
（6）將亞硫酸鈉的水溶液逐滴加入 RCl₂的水溶液中，再加入少量濃鹽酸混勻，得到難溶的白色沉淀RC1，該反應的離子方程式是SO₃^2-+2Cu²⁺+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R為前四周期元素，原子序數(shù)依次增大，X、Y同周期，X基態(tài)原子的最外層電子數(shù)是次外層的2倍，其次外層電子數(shù)是2，則X是C元素，Y基態(tài)原子的s能級和p能級上電子數(shù)相等，則Y是O元素；Z是地殼中含量最高的金屬元素，為Al元素； R⁺離子的3d軌道全充滿，則R是Cu元素；
（1）Z是Al元素，Al失去3個電子生成鋁離子，根據(jù)構造原理書寫鋁離子核外電子排布式；
（2）該二氧化碳為原子晶體，每個C原子和4個Si原子形成4個共價鍵，為sp³雜化；
X、Z、R的單質分別與足量Y₂ 充分反應所得產(chǎn)物分別是二氧化碳、氧化鋁和CuO，氧化鋁是原子晶體、CuO是離子晶體、二氧化碳是分子晶體，熔沸點高低順序是：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體；
（3）該晶胞中Cu離子個數(shù)=4，氧離子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，據(jù)此確定化學式；
（4）氧化亞銅和酸反應生成銅離子、Cu和水；
（5）常溫下，pH相同的NaAlO₂ 與Na₂CO₃ 兩種溶液，酸根離子水解程度越大，鈉鹽溶液濃度越��；
（6）鹽酸、亞硫酸根離子和銅離子發(fā)生氧化還原反應生成CuCl白色沉淀、硫酸根離子．

解答 解：X、Y、Z、R為前四周期元素，原子序數(shù)依次增大，X、Y同周期，X基態(tài)原子的最外層電子數(shù)是次外層的2倍，其次外層電子數(shù)是2，則X是C元素，Y基態(tài)原子的s能級和p能級上電子數(shù)相等，則Y是O元素；Z是地殼中含量最高的金屬元素，為Al元素； R⁺離子的3d軌道全充滿，則R是Cu元素；
（1）Z是Al元素，Al失去3個電子生成鋁離子，根據(jù)構造原理書寫鋁離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶，
故答案為：1s²2s²2p⁶；
（2）該二氧化碳為原子晶體，每個C原子和4個Si原子形成4個共價鍵，為sp³雜化；
X、Z、R的單質分別與足量Y₂ 充分反應所得產(chǎn)物分別是二氧化碳、氧化鋁和CuO，氧化鋁是原子晶體、CuO是離子晶體、二氧化碳是分子晶體，熔沸點高低順序是：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，所以晶體熔沸點高低順序是Al₂O₃＞CuO＞CO₂，
故答案為：sp³；Al₂O₃＞CuO＞CO₂；
（3）該晶胞中Cu離子個數(shù)=4，氧離子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，銅離子和氧離子個數(shù)之比=4：4=1：1，其化學式為CuO，故答案為：CuO；
（4）氧化亞銅和酸反應生成銅離子、Cu和水，離子方程式為Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，故答案為：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O；
（5）常溫下，pH相同的NaAlO₂ 與Na₂CO₃ 兩種溶液，酸根離子水解程度越大，鈉鹽溶液濃度越小，偏鋁酸根離子水解程度大于碳酸根離子，所以pH相同時碳酸鈉濃度較大，故答案為：Na₂CO₃；
（6）鹽酸、亞硫酸根離子和銅離子發(fā)生氧化還原反應生成CuCl白色沉淀、硫酸根離子，離子方程式為SO₃^2-+2Cu²⁺+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺，
故答案為：SO₃^2-+2Cu²⁺+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺．

點評 本題考查位置結構性質相互關系及應用，為高頻考點，涉及晶胞計算、氧化還原反應、離子方程式的書寫、原子雜化等知識點，側重考查基本理論、基本計算，注意酸性條件下氧化亞銅自身發(fā)生氧化還原反應，題目難度不大．