Question

X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．XY₂是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH₃；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等；R²⁺的3d軌道中有9個(gè)電子．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Y基態(tài)原子的電子排布式是

 

；X基態(tài)原子的電子排布圖是

 

Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是

 

（寫出元素名稱）．R原子結(jié)構(gòu)示意圖為

 

．
 （2）XY

- 2

的立體構(gòu)型是

 

；R²⁺的水合離子中，提供孤電子對(duì)的原子是

 

（寫出元素符號(hào)）．
（3）Z與某元素形成的化合物的晶胞如圖所示，晶胞中陰離子與陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比是

 

．
（4）將R單質(zhì)的粉末加入XH₃的濃溶液中，通入Y₂，充分反應(yīng)后溶液呈深藍(lán)色，該反應(yīng)的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：XY₂是紅棕色氣體，可知X、Y分別為N元素和O元素；Z基態(tài)原子M層與K層電子數(shù)相等，則Z為Mg元素；R²⁺的3d軌道中有9個(gè)電子，則R為Cu元素；據(jù)此回答；
（1）Y為O元素，原子序數(shù)為8，根據(jù)能量最低原則、泡利不相容原理和洪特規(guī)則，寫出核外電子排布式；根據(jù)N原子核外電子排布規(guī)律寫出核外電子排布圖；根據(jù)第一電離能的遞變規(guī)律判斷；根據(jù)Cu原子序數(shù)，寫出核外電子排布式，判斷每層電子數(shù)，寫出原子結(jié)構(gòu)示意圖；
（2）根據(jù)價(jià)電子數(shù)判斷；根據(jù)其水合離子的配位體判斷；
（3）利用均攤法計(jì)算；
（4）根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出離子方程式．

解答： 解：（1）Y為O元素，原子序數(shù)為8，根據(jù)能量最低原則、泡利不相容原理和洪特規(guī)則，寫出核外電子排布式為：1s²2s²2p⁴；N核外電子排布圖為：；Z所在周期為第三周期，第一電離能同周期從左到右，呈增大趨勢(shì)，即第一電離能最大的主族元素為：氯元素；Cu原子序數(shù)為29，其核外電子排布式為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰4S¹，即電子結(jié)構(gòu)示意圖為：；
故答案為：1s²2s²2p²，；氯；；
（2）NO₂^-價(jià)電子數(shù)為

5+1

2

=3，形成三條雜化軌道，其中兩條與O原子形成共價(jià)鍵，一對(duì)孤對(duì)電子占據(jù)雜化軌道，則該離子的空間構(gòu)型為：V形；Cu²⁺的水合離子，水分子中的O原子提供孤對(duì)電子，故答案為：V形，O；
（3）根據(jù)圖可知，陰離子位于面心和體心，數(shù)目為：2+4×

1

2

=4，陽(yáng)離子位于頂點(diǎn)和體心，數(shù)目為1+8×

1

8

=2，陰陽(yáng)離子數(shù)目之比為：2：1，故答案為：2：1；
（4）該反應(yīng)的反應(yīng)物為Cu單質(zhì)、NH₃和O₂，形成[Cu（NH₃）₄]²⁺，離子方程式為：2Cu+8NH₃?H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O，故答案為：2Cu+8NH₃?H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)方程式的書寫、電子排布式、分子空間構(gòu)型以及有關(guān)晶體的計(jì)算，但解題具有較強(qiáng)的方法性和規(guī)律性，學(xué)習(xí)中注意總結(jié)如何書寫電子排布式，如何判斷分子空間構(gòu)型以及有關(guān)晶體計(jì)算等方法．