题目内容
(12分)X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题:
(1)Y基态原子的电子排布式是 ;Z所在周期中第一电离能最大的元素是 。
(2)XY2- 离子的立体构型是 ;R2+的水合离子中,提供孤电子 对的原子是 。
(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如下图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数比是 。
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(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中,通入Y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是 。
(每空2分)
(1)1s22s22p4 Cl
(2)V形 O
(3)2:1
(4)2Cu+8NH3·H2O+O2
2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
【解析】
试题分析:X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大,XY2是红棕色气体,应是NO2,则X为N元素、Y为O元素;X与氢元素可形成NH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等,则M层电子数为2,故Z为Mg;R2+离子的3d轨道中有9个电子,R原子核外电子数=2+8+8+9+2=29,则R为Cu元素。
(1)Y为O元素,基态原子的电子排布式是1s22s22p4;Z为Mg元素,所在周期中第一电离能最大的主族元素是Cl元素。
(2)NO2-离子中心N原子孤电子对=(5+1—2×2)÷2=1,价层电子对数=2+1=3,故NO2-离子的立体构型是V形;Cu2+的水合离子中,提供孤电子对的原子是H2O中O原子。
(3)晶胞中阳离子处于体心与顶点,晶胞中阳离子数目=1+8×1/8=2,阴离子处于处于体内及面上,晶胞中阴离子数目=2+4×1/2=4,故晶胞中阴离子与阳离子的个数比是4:2=2:1。
(4)将Cu单质的粉末加入NH3的浓溶液中,通入O2,充分反应后溶液呈深蓝色,说明得到四氨合铜络离子,还应生成氢氧根离子与水,该反应的离子方程式是2Cu+8NH3?H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。
考点:本题考查核外电子排布、电离能、分子结构、配合物、晶胞计算。