Question

X、Y、Z三種元素，原子序數(shù)依次增大，它們的原子序數(shù)之和為43．其中，Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍．X、Y元素的單質(zhì)都是構(gòu)成空氣的主要成分．
（1）Z原子的價(jià)層電子排布式為

 

；XY₃^-離子的空間構(gòu)型為

 

．
（2）X單質(zhì)與Y單質(zhì)直接發(fā)生化合反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）ZO（氧化物）、FeO晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型均與NaCl的相同，Z²⁺和Fe²⁺離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)ZO

 

FeO（填“＜”或“＞”）．
（4）ZO晶體中Z²⁺的配位數(shù)為

 

．
（5）化合物A常用于檢驗(yàn)Z²⁺：在稀氨水介質(zhì)中，A與Z²⁺反應(yīng)可生成鮮紅色沉淀，其結(jié)構(gòu)如圖所示：

①該結(jié)構(gòu)中，碳碳之間的共價(jià)鍵類(lèi)型是

 

（“σ鍵”或“π鍵”）；X與Z²⁺離子間形成的是配位鍵，在圖上標(biāo)出配位鍵的電子給予的方向．
②該結(jié)構(gòu)中，Y原子與氫原子除了形成共價(jià)鍵外，還可存在

 

；
③該結(jié)構(gòu)中，碳原子的雜化軌道類(lèi)型有

 

；Y原子的雜化軌道類(lèi)型為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專(zhuān)題：元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：有X、Y、Z三種元素，原子序數(shù)依次增大，它們的原子序數(shù)之和為43，其中Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，X、Y元素的單質(zhì)都是構(gòu)成空氣的主要成分，則Y為O元素、X為N元素，則Z的原子序數(shù)為：43-7-8=28，所以Z為Ni，
（1）Ni是28號(hào)元素，其原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理寫(xiě)出基態(tài)Ni原子核外電子排布式；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷；
（2）氮?dú)馀c氧氣在放電條件下反應(yīng)生成一氧化氮；
（3）離子半徑越小，離子鍵作用力越大，晶體的熔沸點(diǎn)越高；
（4）NiO（氧化物）晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型均與NaCl的相同，NaCl中鈉離子的配位數(shù)為6，據(jù)此判斷Ni²⁺的配位數(shù)為的配位數(shù)；
（5）①根據(jù)圖象判斷A分子中雙鍵和單鍵數(shù)目，雙鍵是由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵構(gòu)成，單鍵只有σ鍵；中心原子提供空軌道配體提供孤電子對(duì)形成配位鍵；氫鍵存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的H與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間；
②氧原子與氫原子之間可以形成氫鍵；
③化合物A中碳原子既有單鍵又有雙鍵，因此雜化類(lèi)型是sp²和sp³雜化．

解答： 解：有X、Y、Z三種元素，原子序數(shù)依次增大，它們的原子序數(shù)之和為43，其中Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，X、Y元素的單質(zhì)都是構(gòu)成空氣的主要成分，則Y為O元素，X為N元素，則Z的原子序數(shù)為：43-7-8=28，所以Z為Ni，
（1）Z為Ni，Ni的原子序數(shù)為28，根據(jù)能量最低原理可寫(xiě)出電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，則基態(tài)Ni原子的價(jià)層電子排布式為3d⁸4s²；NO₃^-中N原子形成3個(gè)δ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，則應(yīng)為平面三角形，
故答案為：3d⁸4s²；平面三角形；
（2）Y為O元素，X為N元素，X單質(zhì)為氧氣，Y單質(zhì)為氮?dú)猓�氮�(dú)馀c氧氣直接發(fā)生化合反應(yīng)生成一氧化氮，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂+O₂

放電  .

2NO，
故答案為：N₂+O₂

放電  .

2NO；
（3）Ni²⁺和Fe²⁺的離子半徑分別為69pm和78pm，離子半徑越小，離子鍵作用力越大，晶體的熔沸點(diǎn)越高，所以熔點(diǎn)NiO＞FeO，
故答案為：＞；
（4）NaCl中鈉離子和氯離子的配位數(shù)分別為6，NiO的晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型與氯化鈉的相同，NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為6，
故答案為：6；
（5）①碳碳鍵都是碳碳單鍵，則碳碳之間的共價(jià)鍵類(lèi)型是σ鍵；
中心原子提供空軌道配體提供孤電子對(duì)形成配位鍵，氫鍵存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的H與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間，則在圖上標(biāo)出N與Ni²⁺離子間配位鍵的電子給予的方向：，
故答案為：σ鍵；；
②氧原子與氫原子的非金屬性較強(qiáng)，所以氧原子和氮原子之間可以形成氫鍵，
故答案為：氫鍵；
③在該結(jié)構(gòu)中碳原子既有單鍵又有雙鍵，因此雜化類(lèi)型是sp²和sp³雜化；O氧原子形成兩個(gè)σ鍵，中心原子O原子采用sp²雜化，
故答案為：sp²、sp³；sp²．

點(diǎn)評(píng)：本題考查晶體的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，題目難度中等，正確推斷各元素名稱(chēng)為解答關(guān)鍵，做題時(shí)注意電子排布式的書(shū)寫(xiě)方法，晶體熔點(diǎn)比較方法，分子空間構(gòu)型的判斷方法以及配位鍵，注意學(xué)習(xí)中有關(guān)做題方法的積累．