Question

（本题共14分）X、Y、Z、W为短周期的主族元素，其原子序数依次增大。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体。Y是电负性最大的元素。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8。X的原子序数是Z的原子序数的一半。U原子基态的外围电子排布为3d¹⁰4s¹。
（1）Z基态的核外电子排布式        ，U在周期表中位置为        。
（2）在Y的氧化物OY₂中，氧原子的杂化轨道类型是      。
（3）在银氨溶液中通入W的气态氢化物，会出现黑色沉淀，该反应的离子方程式是               。
（4）1molX的气态氢化物在800～900℃下催化氧化放出226.25KJ热量。该反应的热化学方程式为  _ 。
（5）U的含氧化合物M晶胞如右图所示（“○”表示氧原子），则M的化学式为     ；氧原子的配位数为      。

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p² ；第四周期IB族（各2分，共4分） （2）sp³（2分）
（3）2Ag(NH₃)₂⁺ + 2OH^- + H₂S ＝ Ag₂S↓ + 2H₂O + 4NH₃（2分）
（4）4NH₃(g) +5O₂(g) ＝4NO(g)+ 6H₂O(g) △H＝－905kJ/mol（方程式正确1分，热量正确1分，共2分） （5）Cu₂O； 4 （各2分，共4分）

试题分析：X、Y、Z、W为短周期的主族元素，其原子序数依次增大。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体，因此X是氮元素。Y是电负性最大的元素，则Y是氟元素。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8，且W是四种短周期元素中原子序数最大的，因此W是第三周期元素，则W是硫元素。X的原子序数是Z的原子序数的一半，即Z的原子序数是14，因此Z是硅元素。U原子基态的外围电子排布为3d¹⁰4s¹，则U的原子序数是29，即为铜元素。
（1）根据原子核外电子排布规律可知硅元素基态的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²，铜元素在周期表中位置为第四周期IB族。
（2）在Y的氧化物OF₂中，氧原子含有的孤电子对数＝（6-2×1）÷2＝2，即氧原子的价层电子对数是4，所以氧原子的杂化轨道类型是sp³。
（3）在银氨溶液中通入W的气态氢化物硫化氢，会出现黑色沉淀，该沉淀应该是硫化银，因此反应的离子方程式是2Ag(NH₃)₂⁺ + 2OH^- + H₂S ＝ Ag₂S↓ + 2H₂O + 4NH₃。
（4）氨气催化氧化生成NO和水，若1molX的气态氢化物在800～900℃下催化氧化放出226.25KJ热量，则该反应的热化学方程式为4NH₃(g) +5O₂(g) ＝4NO(g)+ 6H₂O(g) △H＝－905kJ/mol。
（5）根据晶胞结构可知，晶胞中含有铜原子的数是4个，而氧原子数是1+8×1/8＝2，所以M的化学式为Cu₂O；根据晶胞结构可知氧原子周围距离最近的铜原子个数是4个，所以氧原子的配位数为4。