Question

原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X原子基態時2p原子軌道上有3個未成對電子，Y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的3倍，Z元素的最高價氧化物的水化物的酸性最強，W的原子序數為30．
（1）元素W的電子排布式為

 

．
（2）X、Y與氫元素形成的化合物XH₂-YH中采用sp³雜化的原子有

 

，1mol XH₂-YH中含有σ鍵的數目為

 

．
（3）ZO₄^-離子的空間構型為

 

，與它互為等電子體的離子有

 

．
（4）元素W的一種硫化物晶體的晶胞結構如右上圖所示，該硫化物的化學式是

 

．元素W的氫氧化物可溶于氨水中，生成和銅氨配離子相同配位數的離子，寫出該反應的離子方程式：

 

．

Answer 1

分析：原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X原子基態時2p原子軌道上有3個未成對電子，則X原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶，則X為N元素；Y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的3倍，最外層電子數不超過8，所以內層電子數只能是2，最外層電子數為6，則Y是O元素；Z元素的最高價氧化物的水化物的酸性最強，則Z為Cl元素；W的原子序數為30，則W為Zn元素，據此解答．

解答：解：原子序數小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X原子基態時2p原子軌道上有3個未成對電子，則X原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶，則X為N元素；Y原子基態時最外層電子數是其內層電子數的3倍，最外層電子數不超過8，所以內層電子數只能是2，最外層電子數為6，則Y是O元素；Z元素的最高價氧化物的水化物的酸性最強，則Z為Cl元素；W的原子序數為30，則W為Zn元素，
（1）元素W的核外電子數為30，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；
（2）N、O與氫元素形成的化合物NH₂-OH中N、O原子價層電子數為都是4，故N、O原子采用sp³雜化，1個NH₂-OH分子中含有4個單鍵，故1molNH₂-OH中含有σ鍵的數目為4N_A，
故答案為：N、O；4N_A；
（3）ClO₄^-離子中Cl原子價層電子對數=4+

7+1-2×4

2

=4，Cl原子沒有孤對電子，故空間構型為正四面體型，與它互為等電子體的離子有SO₄^2-、PO₄^3-等，
故答案為：正四面體型；SO₄^2-、PO₄^3-；
（4）元素Zn的一種硫化物晶體，由晶胞結構可知，晶胞中Zn原子數目為4，S原子數目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故該硫化物的化學式是ZnS．元素Zn的氫氧化物可溶于氨水中，生成和銅氨配離子相同配位數的離子，生成配離子為[Zn（NH₃）₄]²⁺，則該反應的離子方程式為：Zn（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案為：ZnS；Zn（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．

點評：本題以元素推斷為載體，綜合考查物質結構與性質，涉及核外電子排布規律、雜化理論與價層電子對互斥理論、化學鍵、分子構型、晶胞計算、配合物等，難度中等，（4）注意利用均攤法進行晶胞計算，需要學生具備扎實的基礎與綜合運用能力．