Question

X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期元素．X的单质在Y₂中燃烧可生成XY和XY₂两种气体；Z的单质在Y₂中燃烧的产物ZY₂可使品红溶液褪色；W的单质是黄绿色的有毒气体；R³⁺离子的3d轨道半充满．
请回答下列问题：
（1）R基态原子的外围电子排布式为

 

；Y、Z、R三种元素中，电负性最大的是

 

．（用元素符号表示）
（2）XY₂的中心原子杂化方式为

 

，其VSEPR模型名称为

 

．
（3）金属R单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际占有的R原子的个数之比为

 

．
（4）ZY₂气体通入足量的含R³⁺和Ba²⁺的混合溶液中，生成白色沉淀，该反应的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,元素电离能、电负性的含义及应用,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：

分析：X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期元素，Z的单质在Y₂中燃烧的产物ZY₂可使品红溶液褪色，
ZY₂为SO₂，则Y是O、Z是S元素；
X的单质在Y₂中燃烧可生成XY和XY₂两种气体，且X原子序数小于Y，则X是C元素；
W的单质是黄绿色的有毒气体，则W是Cl元素；
R³⁺离子的3d轨道半充满，R原子核外有26个电子，为Fe元素；
（1）R为26号元素，其3d、4s能级电子数分别是6、2，3d、4s能级电子为其价电子，根据构造原理书写R基态原子的外围电子排布式；
O、S、Fe三种元素中，元素的非金属性越强，其电负性越大；
（2）根据价层电子对互斥理论判断CO₂分子中中心原子杂化方式、VSEPR模型；
（3）利用均摊法计算Fe原子个数之比；
（4）SO₂气体通入足量的含Fe³⁺和Ba²⁺的混合溶液中发生氧化还原反应生成硫酸根离子、亚铁离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀．

解答： 解：X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期元素，Z的单质在Y₂中燃烧的产物ZY₂可使品红溶液褪色，ZY₂为SO₂，则Y是O、Z是S元素；
X的单质在Y₂中燃烧可生成XY和XY₂两种气体，且X原子序数小于Y，则X是C元素；
W的单质是黄绿色的有毒气体，则W是Cl元素；
R³⁺离子的3d轨道半充满，R原子核外有26个电子，为Fe元素；
（1）R为26号元素，其3d、4s能级电子数分别是6、2，3d、4s能级电子为其价电子，根据构造原理知R基态原子的外围电子排布式为3d⁶4s²，O、S、Fe三种元素中，元素的非金属性越强，其电负性越大，所以这三种元素电负性大小顺序是O＞S＞Fe，则电负性最大的是O元素，
故答案为：3d⁶4s²；O；
（2）CO₂分子中中心原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，所以C原子杂化方式为sp、VSEPR模型为平面直线形结构，故答案为：sp；直线形；
（3）体心立方晶胞中Fe原子个数=1+8×

1

8

=2，面心立方中Fe原子个数=6×

1

2

+8×

1

8

=4，所以两个晶胞中Fe原子个数之比=2：4=1：2，故答案为：1：2；
（4）SO₂气体通入足量的含Fe³⁺和Ba²⁺的混合溶液中发生氧化还原反应生成硫酸根离子、亚铁离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，离子方程式为2Fe³⁺+SO₂+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺，故答案为：2Fe³⁺+SO₂+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺．

点评：本题考查位置结构性质相互关系及应用，涉及氧化还原反应、晶胞计算、原子杂化方式判断、分子空间构型判断等知识点，这些都是高考高频点，明确物质性质、价层电子对互斥理论、均摊法等知识点即可解答，难点是（4）题离子方程式的书写，题目难度中等．