Question

7．X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大，X是所有元素中原子半径最小的，Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，Z原子单电子数在同周期元素中最多，W与Z同周期，第一电离能比Z的低，R与Y同一主族，Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态．请回答下列问题：
（1）R核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²．
（2）X、Y、Z、W形成的有机物YW（ZX₂）₂中Y、Z的杂化轨道类型分别为sp²、sp³，ZW₃^-离子的立体构型是平面三角形．
（3）Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是SiO₂（填化学式），原因是SiO₂为原子晶体，CO₂为分子晶体．
（4）将Q单质的粉末加入到ZX₃的浓溶液中，并通入W₂，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大．X是所有元素中原子半径最小的，则X为H元素；Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，核外电子排布为1s²2s²2p²，故Y为C元素；R与Y同一主族，结合原子序数可知，R为Si，而Z原子单电子数在同周期元素中最多，则外围电子排布为ns²np³，原子序数小于Si，故Z为N元素；W与Z同周期，第一电离能比Z的低，则W为O元素；Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态，不可能为短周期元素，原子序数小于30，故核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，则Q为Cu元素，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大．X是所有元素中原子半径最小的，则X为H元素；Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，核外电子排布为1s²2s²2p²，故Y为C元素；R与Y同一主族，结合原子序数可知，R为Si，而Z原子单电子数在同周期元素中最多，则外围电子排布为ns²np³，原子序数小于Si，故Z为N元素；W与Z同周期，第一电离能比Z的低，则W为O元素；Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态，不可能为短周期元素，原子序数小于30，故核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，则Q为Cu元素，
（1）R为Si，核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p²，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p²；
（2）H、C、N、O形成的有机物CO（NH₂）₂，分子中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，C原子采取sp²杂化，N原子形成3个σ键，含有1对孤电子对，N原子采取sp³杂化；
NO₃^-离子中N原子孤电子对数为$\frac{5+1-2×3}{2}$=0、价层电子对数为3+0=3，故其立体构型是平面三角形，
故答案为：sp²、sp³；平面三角形；
（3）Y、R的最高价氧化物分别为二氧化碳、二氧化硅，SiO₂为原子晶体，CO₂为分子晶体，故沸点较高的是 SiO₂，
故答案为：SiO₂； SiO₂为原子晶体，CO₂为分子晶体；
（4）将Cu单质的粉末加入到NH₃的浓溶液中，并通入O₂，充分反应后溶液呈深蓝色，反应生成[Cu（NH₃）₄]²⁺，该反应的离子方程式为：2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-，
故答案为：2Cu+8NH₃+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道、分子构型、晶体类型与性质、配合物等，需要学生具备扎实的基础，难度中等．