Question

11．X、Y、Z、Q、R、T分别代表原子序数依次增大的短周期元素．X、Y、Z同周期且相邻，都是蛋白质的组成元素；X、T同族，Q与R原子的最外层电子数之和与T原子的最外层电子数相等．U是d区元素，U²⁺的核外最高能级有2对成对电子．请回答下列问题：
（1）Q原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s¹．
（2）XZ₂的分子中σ键与π键数目之比为1：1，YZ₂^-离子的VSEPR模型名称是平面三角形．
（3）Q、R、T的单质形成的晶体中，熔点由高到低的顺序是Si＞Al＞Na（填化学式），既能与强酸反应，又能与强碱反应的是Al（填化学式）．
（4）通常情况下，U²⁺的溶液很稳定，它与YH₃形成的配位数为6的配离子却不稳定，在空气中易被氧化为[U（YH₃）₆]³⁺，该反应的离子方程式是4[Co（NH₃）₆]²⁺+O₂+2H₂O═4[Co（NH₃）₆]³⁺+4OH^-．

Answer 1

分析 X、Y、Z、Q、R、T分别代表原子序数依次增大的短周期元素．X、Y、Z同周期且相邻，都是蛋白质的组成元素，则X为C、Y为N、Z为O；X、T同族，则T为Si；Q与R原子的最外层电子数之和与T原子的最外层电子数相等，则Q、R原子最外层电子数之和为4，二者原子序数大于氧、小于Si，可推知Q为Na、R为Al；U是d区元素，U²⁺的核外最高能级有2对成对电子，原子外围电子排布为3d⁷4s²，故U为Co，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、Q、R、T分别代表原子序数依次增大的短周期元素．X、Y、Z同周期且相邻，都是蛋白质的组成元素，则X为C、Y为N、Z为O；X、T同族，则T为Si；Q与R原子的最外层电子数之和与T原子的最外层电子数相等，则Q、R原子最外层电子数之和为4，二者原子序数大于氧、小于Si，可推知Q为Na、R为Al；U是d区元素，U²⁺的核外最高能级有2对成对电子，原子外围电子排布为3d⁷4s²，故U为Co．
（1）Q为Na，原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s¹，故答案为：1s²2s²2p⁶3s¹；
（2）CO₂分子结构式为O=C=O，双键中含有1个σ键、1个π键，故分子中σ键与π键数目之比为1：1，NO₂^-离子中N原子价层电子对数为2+$\frac{5+1-2×2}{2}$=3，VSEPR模型为平面三角形，
故大拿为：1：1；平面三角形；
（3）Si单质为原子晶体，Al、Na单质为金属晶体，Si单质熔点最高，由于铝离子半径小于钠离子半径，铝离子所带电荷更多，故金属铝中金属键更强，则Al的熔点高于钠的，故熔点由高到低的顺序是：Si＞Al＞Na，既能与强酸反应，又能与强碱反应的是Al，
故答案为：Si＞Al＞Na；Al；
（4）通常情况下，Co²⁺的溶液很稳定，它与NH₃形成的配位数为6的配离子却不稳定，在空气中易被氧化为[Co（NH₃）₆]³⁺，该反应的离子方程式是：4[Co（NH₃）₆]²⁺+O₂+2H₂O═4[Co（NH₃）₆]³⁺+4OH^-，
故答案为：4[Co（NH₃）₆]²⁺+O₂+2H₂O═4[Co（NH₃）₆]³⁺+4OH^-．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、化学键、价层电子对互斥理论、晶体类型与性质、配合物等，推断元素是解题关键，注意对基础知识的理解掌握．