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)原子核外電子分布在3個能級，且各能級電子數(shù)相等，Z是地殼中含量最多的元素，W是電負性最大的元素，元素Q的核電荷數(shù)等于Y、W原子最外層電子數(shù)之和．另有R元素位于周期表第4周期第VIII族，價層電子中有兩個未成對電子．請回答下列問題．
（1）微粒XZ₃^2-的中心原子雜化類型為

 

，化合物YW₃的空間構(gòu)型為

 

．
（2）R基態(tài)原子電子排布式為

 

，元素X、Y、Z的第一電離能由大到小的順序為

 

．
（3）一種新型超導晶體的晶胞如圖所示，則該晶體的化學式為

 

，其中一個Q原子緊鄰

 

個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[R（XY）₄]^2-，該反應的離子方程式是

 

．弱酸HXY分子中存在的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,元素電離能、電負性的含義及應用,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

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個能級，且各能級電子數(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，價層電子中有兩個未成對電子，電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，則R為Ni元素，以此來解答．

解答： 解：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個能級，且各能級電子數(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，價層電子中有兩個未成對電子，電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，則R為Ni元素，
（1）微粒CO₃^2-的中心原子價電子數(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為N＞O＞C，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²或[Ar]3d⁸4s²；N＞O＞C；
（3）Mg位于頂點，個數(shù)為8×

1

8

=1，C位于體心，個數(shù)為1，Ni位于面心，個數(shù)為6×

1

2

=3，則晶體的化學式為MgCNi₃或Mg Ni₃C，Q與R最近距離在面上，1個Q緊鄰R原子的個數(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σ鍵、2個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．

點評：本題考查較綜合，涉及元素的推斷、晶胞計算、電子排布等，注重高頻考點的訓練，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．