Question

【題目】X、Y、Z、W、R、Q為前30號元素，且原子序數依次增大。X是所有元素中原子半徑最小的，Y有三個能級，且每個能級上的電子數相等，Z原子單電子數在同周期元素中最多，W與Z同周期，第一電離能比Z的低，R與Y同一主族，Q的最外層只有一個電子，其他電子層電子均處于飽和狀態。請回答下列問題：

（1）Q+核外電子排布式為__________________。

（2）ZX3分子的空間構型為__________________, ZW3-離子的立體構型是__________。

（3）Y、R的最高價氧化物的沸點較高的是_______(填化學式)，原因是_____________。

（4）將Q單質的粉末加入到ZX3的濃溶液中，并通入W2，充分反應后溶液呈深藍色，該反應的離子方程式為：______________________________________________。

（5）W和Na的一種離子化合物的晶胞結構如圖，該離子化合物為________(填化學式)。Na+的配位數為________，距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點構成的幾何體為__________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d10 三角錐形 平面三角形 SiO2 SiO2為原子晶體,CO2為分子晶體 2Cu + 8NH3 + O2 + 2H2O == 2[Cu(NH3)4]2+ + 4OH Na2O 4 立方體

【解析】

X、Y、Z、W、R、Q為前30號元素,且原子序數依次增大.X是所有元素中原子半徑最小的,則X為H元素;Y有三個能級,且每個能級上的電子數相等,核外電子排布為1s22s22p2,故Y為C元素;R與Y同一主族,結合原子序數可以知道,R為Si元素;W與Z同周期，第一電離能比Z的低，故W為O元素；而Z原子單電子數在同周期元素中最多,則外圍電子排布為ns2np3,原子序數小于O元素,故Z為N元素;Q的最外層只有一個電子,其他電子層電子均處于飽和狀態,不可能為短周期元素,原子序數小于30,故核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1,則Q為Cu元素.

(1)Cu+核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d10;
(2)ZX3為NH3，空間構型為三角錐形；ZW3-離子為NO3-，NO3-離子中N原子孤電子對數為（5+1-2×3）/2=0，價層電子對數為3+0=3,故其立體構型是平面三角形；
(3)Y、R的最高價氧化物分別為二氧化碳、二氧化硅,二氧化硅為原子晶體,二氧化碳為分子晶體,故沸點較高的是SiO2；
(4)將Cu單質的粉末加入到NH3的濃溶液中,并通入O2,充分反應后溶液呈深藍色,反應生成[Cu(NH3)4]2+,該反應的離子方程式為: 2Cu + 8NH3 + O2 + 2H2O == 2[Cu(NH3)4]2+ + 4OH;
(5)晶胞中Na+離子數目為8,O2-離子數目為8×1/8+6×1/2=4,Na+離子、O2-離子數目之比為2:1,故該晶體化學式為Na2O,由圖可以知道,每個Na+離子周圍有4個O2-離子,Na+離子配位數為4,距一個陰離子周圍最近的所有陽離子有8個,8個鈉離子構成的幾何體為立方體。