Question

（13分）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；R^2＋離子的3d軌道中有9個(gè)電子。請(qǐng)回答下列問題：
（1）Y基態(tài)原子的電子排布式是________；Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是_____。
（2）XY₂^－離子的立體構(gòu)型是_______；R^2＋的水合離子中，提供孤電子對(duì)的是原子是______。
（3）Z與某元素形成的化合物的晶胞如右圖所示，晶胞中陰離子與陽離子的個(gè)數(shù)之比是___________。

（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

（1）1s²2s²2p⁴；Cl （2）V形；O （3）2:1
（4）2Cu＋8NH₃·H₂O＋O₂=2[Cu(NH₃)₄]^2＋＋4OH^－＋6H₂O

試題分析：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，該氣體是NO₂，則X是氮元素，Y是氧元素；X與氫元素可形成XH₃，該氣體是氨氣；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，則該元素的原子序數(shù)是2＋8＋2＝12，即為鎂元素；R^2＋離子的3d軌道中有9個(gè)電子，因此R的原子序數(shù)是18＋9＋2=29，即為銅元素。
（1）氧元素的原子序數(shù)是8，則根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，氧元素基態(tài)原子的電子排布式是1s²2s²2p⁴；同周期自左向右元素的第一電離能逐漸增大，鎂是第三周期，則所在周期中第一電離能最大的主族元素是Cl元素。
（2）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知，NO₂^－離子中心原子氮原子含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＝ ＝1，即氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3，由于含有一對(duì)孤對(duì)電子，因此其離子的立體構(gòu)型是V形；銅離子含有空軌道，而水分子中的氧原子含有孤對(duì)電子，因此在Cu^2＋的水合離子中，提供孤電子對(duì)的是原子是O原子。
（3）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，陽離子在8個(gè)頂點(diǎn)和體心處各一個(gè)，則根據(jù)均攤法可知，陽離子個(gè)數(shù)＝1＋8× ＝2個(gè)。陰離子在上下面各2個(gè)，晶胞內(nèi)部2個(gè)，則陰離子個(gè)數(shù)＝4×＋2＝4個(gè)，因此晶胞中陰離子與陽離子的個(gè)數(shù)之比是4:2＝2:1。
（4）將R單質(zhì)的粉末加入氨氣的濃溶液中，通入氧氣，充分反應(yīng)后溶液呈深藍(lán)色，這說明在反應(yīng)中銅被氧化氧化為銅離子與氨氣結(jié)合形成配位鍵，則該反應(yīng)的離子方程式是2Cu＋8NH₃·H₂O＋O₂=2[Cu(NH₃)₄]^2＋＋4OH^－＋6H₂O。