Question

（14+2分）已知元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大。X基态原子的核外电子分布在3个能级，且各能级电子数相等，Z是地壳中含量最多的元素，W是电负性最大的元素，元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和。另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族，外围电子层有2个未成对电子。请回答下列问题。

（1）微粒的中心原子杂化类型为 ，化合物YW3的空间构型为 。

（2）R基态原子的电子排布式为 。

（3）一种新型超导晶体的晶胞如图所示，则该晶体的化学式为 ，

其中一个Q原子紧邻 个R原子。

（4）R的氢氧化物能溶于含XY－离子的溶液生成一种配离子[R(XY)4]2-，该反应的离子方程式是 。弱酸HXY分子中存在的σ键与π键的数目之比为 。

Answer 1

（1）sp2 三角锥形 （2）1s22s22p63s23p63d84s2 或[Ar]3d84s2 （3）MgNi3C 12

（4）Ni(OH)2＋4CN－＝[Ni(CN)4]2-＋2OH－ 1:1

【解析】

试题分析：元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大。X基态原子的核外电子分布在3个能级，且各能级电子数相等，因此X是碳元素；Z是地壳中含量最多的元素，则Z是氧元素，所以是氮元素；W是电负性最大的元素，则W是氟元素；元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和，即Q的原子序数是5＋7＝12，则Q是Mg。R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族，外围电子层有2个未成对电子，则R是Ni元素。

（1）微粒是碳酸根离子，碳原子的价层电子对数＝3，且无孤对电子，所以中心原子杂化类型为sp2杂化；化合物YW3是NF3，氮原子的价层电子对数＝3＋＝4，含有一对孤对电子，所以空间构型为三角锥形。

（2）根据核外电子排布规律可知基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2 或[Ar]3d84s2。

（3）根据晶胞的结构可知，晶胞中含有一个碳原子，Mg原子个数＝8×1/8＝1个，Ni原子个数＝6×1/2＝3个，则该晶体的化学式为MgNi3C，镁原子位于顶点处，镍位于面心处，则其中一个Q原子紧邻12个R原子。

（4）Ni的氢氧化物能溶于含CN－离子的溶液生成一种配离子[R(XY)4]2-，该反应的离子方程式是Ni(OH)2＋4CN－＝[Ni(CN)4]2-＋2OH－；弱酸HXY分子的结构式为H－C≡N，由于单键都是σ键，而三键是由1个σ键和2个π键构成，则分子中存在的σ键与π键的数目之比为1：1。

考点：考查元素推断、核外电子排布、杂化轨道、空间构型、共价键以及晶胞结构等