已知元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素,原子序数依次增大,X基态原子的核外电子分布在3 个能级,且各能级

已知元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素,原子序数依次增大,X基态原子的核外电子分布在3个能级,且各能级电子数相等,Z是地壳中含量最多的元素,W是电负性最大的元素,元素Q... 已知元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素,原子序数依次增大,X基态原子的核外电子分布在3 个能级,且各能级电子数相等,Z是地壳中含量最多的元素,W是电负性最大的元素,元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和。另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,外围电子层有2个未成对电子,请回答下列问题。(1)微粒XZ 3 2- 的中心原子杂化类型为 化合物YW 3 的空间构型为 。(2)R基态原子的电子排布式为 ,元素X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。(3)一种新型导体晶体的晶胞如右图所示,则该晶体的化学式为 ,其中一个Q原子紧邻 个R原子。 (4)R的氢氧化物能溶于含XY-离子的溶液生成一种配离子[R(XY) 4 ] 2 - ,该反应的离子方程式是 弱酸HXY分子中存在的σ键与 键的数目之比为 。 展开
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稻子cEQ0
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(16分,每空2分)(1)sp 2    三角锥形 (2)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 或[Ar]3d 8 4s 2     N>O>C
(3)MgNi 3 C    12   (4)Ni(OH) 2 +4CN =[Ni(CN) 4 ] 2- +2OH     1:1


试题分析:X基态原子的核外电子分布在3 个能级,且各能级电子数相等,这说明X的原子序数是2+2+2=6,因此X是碳元素。Z是地壳中含量最多的元素,则Z是氧元素;Y的原子序数介于X与Z之间,所以Y是氮元素。W是电负性最大的元素,所以W是氟元素。元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和,因此Q的原子序数=5+7=12,则Q是镁元素。另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,外围电子层有2个未成对电子,所以R是镍元素。
(1)微粒XZ 3 2- 是CO 3 2 ,中心原子碳原子含有的孤对电子对数=(4+2-3×2)÷2=0,所以该微粒的空间构型是平面正三角形,则碳原子杂化类型为 sp 2 杂化;化合物YW 3 是NF 3 ,根据价层电子对互斥理论可知,中心原子N原子含有的孤对电子对数=(5-3×1)÷2=1,因此NF 3 分子空间构型为三角锥形结构。
(2)根据构造原理可知,镍元素基态原子的电子排布式为1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 或[Ar]3d 8 4s 2 ;同周期第一电离能自左而右具有增大趋势,所以第一电离能O>C。由于氮元素原子2p能级有3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于相邻元素,所以元素X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
(3)根据晶胞结构并依据均摊法可知,晶胞Mg原子的个数=8× =1个;Ni原子的个数=6× =3个;碳原子的个数=1个,所以其化学式为MgNi 3 C。由于顶点被周围的8个正方体共用,所以根据晶胞结构可判断一个Mg原子紧邻(3×8)÷2=12个Ni原子。
4)R的氢氧化物Ni(OH) 2 能溶于含CN 离子的溶液生成一种配离子[Ni(CN) 4 ] 2- ,其中CN 是配体,因此反应的离子方程式是Ni(OH) 2 +4CN =[Ni(CN) 4 ] 2- +2OH 。HCN分子中含有1个碳氢单键和1个碳氮三键,由于单键是σ键,三键是由1个σ键与2个 键构成的,所以化合物HCN分子中存在的σ键与 键的数目之比为2:2=1:1。
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