Question

已知元素X、Y、Z、W、Q均為短周期元素，原子序數(shù)依次增大，X基態(tài)原子的核外電子分布在3個(gè)能級(jí)，且各能級(jí)電子數(shù)相等，Z是地殼中含量最多的元素，W是電負(fù)性最大的元素，元素Q的核電荷數(shù)等于Y、W原子的最外層電子數(shù)之和．另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族，外圍電子層有2個(gè)未成對(duì)電子，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．

（1）微粒XZ₃^2-的中心原子雜化類(lèi)型為

 

化合物YW₃的空間構(gòu)型為

 

（2）R基態(tài)原子的電子排布式為

 

，元素X、Y、Z的第一電離能由大到小的順序?yàn)?br />

 

（用元素符號(hào)表示）．
（3）一種新型導(dǎo)體晶體的晶胞如右圖所示，則該晶體的化學(xué)式為

 

，其中一個(gè)Q原子緊鄰

 

個(gè)R原子．
（4）R的氫氧化物能溶于含XY^-離子的溶液生成一種配離子，該反應(yīng)的離子方程式是

 

，弱酸HXY分子中存在的鍵與鍵的數(shù)目之比為

 

．

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：元素X、Y、Z、W、Q均為短周期元素，原子序數(shù)依次增大．X基態(tài)原子核外電子分布在3個(gè)能級(jí)，各能級(jí)電子數(shù)相等，其電子排布為1s²2s²2p²，則X為C；
Z是地殼中含量最多的元素，則Z為O，所以Y為N；
W是電負(fù)性最大的元素，則W為F；
元素Q的核電荷數(shù)等于Y、W原子最外層電子數(shù)之和，則Q的核電荷數(shù)為5+7=12，則Q為Mg；
另有R元素位于周期表第4周期第VIII族，價(jià)層電子中有兩個(gè)未成對(duì)電子，電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，則R為Ni元素，以此來(lái)解答各小題即可．

解答： 解：依據(jù)分析可知：X為碳、Y為氮、Z為氧、W為氟、Q為鎂、R為鎳，
（1）微粒CO₃^2-的中心原子價(jià)電子數(shù)4+

4+2-2×3

2

=4，為sp³雜化，化合物NF₃的空間構(gòu)型與氨氣相似，為三角錐形，故答案為：sp³；三角錐形；
（2）R的原子序數(shù)為28，其基態(tài)原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²或[Ar]3d⁸4s²，N的2p電子半滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，非金屬性強(qiáng)的第一電離能大，則元素X、Y、Z的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹＞O＞C，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²或[Ar]3d⁸4s²；N＞O＞C；
（3）Mg位于頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為8×

1

8

=1，C位于體心，個(gè)數(shù)為1，Ni位于面心，個(gè)數(shù)為6×

1

2

=3，則晶體的化學(xué)式為MgCNi₃或Mg Ni₃C，Q與R最近距離在面上，1個(gè)Q緊鄰R原子的個(gè)數(shù)為3×8×

1

2

=12，故答案為：MgCNi₃或Mg Ni₃C；12；
（4）R的氫氧化物能溶于含XY^-離子的溶液生成一種配離子[R（XY）₄]^2-，該反應(yīng)的離子方程式是Ni（OH）₂+4CN^-=[Ni（CN）₄]^2-+2OH^-，弱酸HXY分子，結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，單鍵為σ鍵，三鍵中有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，則存在的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1：1，
故答案為：Ni（OH）₂+4CN^-=[Ni（CN）₄]^2-+2OH^-；1：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及元素的推斷、晶胞計(jì)算、電子排布等，注重高頻考點(diǎn)的訓(xùn)練，側(cè)重位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及原子結(jié)構(gòu)與晶體的分析與推斷能力的綜合考查，題目難度中等．