Question

【題目】X、Y、Z、M、N、E、G均是原子序數小于36的元素，XZ2是引起溫室效應的主要氣體，Z、M同主族且M最外層電子數是電子層數的2倍。Y元素的基態原子最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子。N2+核外3d有9個電子，E和 G在周期表中既處于同一周期也處于同一族，且原子序數E比G小2。請回答下列問題：（所有化學式均以元素符號表示）

（1）寫出G的外圍電子排布式________，X、Y、Z的電負性最大的為___________

（2）XZ32—中中心原子雜化方式為_____________。

（3）比較Z的氫化物(H2Z)和M的氫化物（H2M）的穩定性強弱，并解釋其原因是____________。

（4）N與Y可形成的一種具有良好的電學和光學性能的化合物，其晶胞結構如右圖所示，則該化合物的化學式為__________。

（5）根據其能量變化示意圖，請寫出YZ和XZ2反應的熱化學方程式 ______________。

（6）檢驗二價E離子可采用的方法為：在含有這種離子的溶液中加入某種試劑，出現特征藍色沉淀，其對應的離子方程式是______________。且E在一定條件下可形成體心立方堆積的晶體,設E原子半徑為r,請用含r的代數式表示該晶體空間利用率_______________.（不必化簡）

Answer 1

【答案】 3d84S2 O sp2雜化 水分子的穩定性強于硫化氫，原因是氫氧鍵的鍵能大于氫硫鍵的鍵能 Cu3N NO(g)+ CO2(g)=NO2(g)+CO(g) △H =+234 kJ/mol 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓

【解析】XZ2是引起溫室效應的主要氣體，此氣體為CO2，即X為C，Z為O，Y元素的基態原子最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，Y位于第二周期，即Y為N，Z和M位于同主族，M的最外層電子數是電子層數的2倍，即M為S，N2＋的核外3d有9個電子，推出N為Cu，E和 G在周期表中既處于同一周期也處于同一族，且原子序數E比G小2，說明這兩種元素位于VIII族，即為E為Fe，G為Ni，（1）考查外圍電子和電子排布式、電負性規律，因為G為Ni，屬于過渡元素，因此外圍電子應是最外層電子和次外層電子的d能級，即外圍電子排布式為3d84s2；同周期從左向右電負性增大，即O>N>C；（2）考查雜化類型的盤點，XZ32－是CO32－，中心原子C有3個σ鍵，孤電子對數為(4＋2－3×2)/2=0，因此雜化類型為sp2；（3）考查氫化物的穩定性的判斷，H2O中氧元素的非金屬性大于H2S中S的非金屬性，非金屬性越強，其氫化物越穩定，同主族從上到下原子半徑增大，即H－O的鍵長比H－S的鍵長短，也就是H－O的鍵能強于H－S，因此H2O比H2穩定；（4）考查由晶胞求化學式，N位于棱上，個數為12×1/4=3，Cu位于頂點，個數為8×1/8=1，則化學式為Cu3N；（5）根據此圖像，反應物的總能量大于生成物的總能量，即此反應是吸熱反應，即熱化學方程式為：NO(g)+ CO2(g)=NO2(g)+CO(g) △H =+234 kJ·mol－1 ；（6）根據題中信息，檢驗Fe2＋，出現藍色沉淀，因此加入的試劑是K3[Fe(CN)6]，發生的反應是3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；構成的體心立方堆積，體心對角線距離為4r，在晶胞的邊長為，鐵原子位于晶胞的頂點和體心，個數為8×1/8＋1=2，鐵原子的體積為，晶胞的體積為（）3，因此空間利用率為。