题目内容
10．
X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大．X的最高正价和最低负价的绝对值相等，Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，Z原子未成对电子数在同周期元素中最多，W与Z同周期，第一电离能比Z的低，R与Y同一主族，Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态．请回答下列问题：（1）R核外电子排布式为1s22s22p63s23p2．
（2）X、Y、Z、W形成的有机物YW（ZX2）2中Y、Z的杂化轨道类型分别为sp2、sp3，ZW3-离子的立体构型是平面三角形．
（3）下列关于Y2X2分子和X2W2分子的说法正确的是b．
a．分子中都含σ键和π键
b．Y2X2分子的沸点明显低于X2W2分子
c．都是含极性键和非极性键的非极性分子
d．互为等电子体
（4）将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中，并通入W2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu（NH3）4]2++4OH-．
（5）W和Na的一种离子化合物的晶胞结构如图，该离子化合物为Na2O（填化学式）．Na+的配位数为4，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体．已知该晶胞的密度为ρg•cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则两个最近的W离子间距离为$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm×$\frac{\sqrt{2}}{2}$×10-7 nm．（用含ρ、NA的计算式表示）
分析 X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大．X是所有元素中原子半径最小的，则X为H元素；Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，核外电子排布为1s22s22p2，故Y为C元素；R与Y同一主族，结合原子序数可知，R为Si，而Z原子单电子数在同周期元素中最多，则外围电子排布为ns2np3，原子序数小于Si，故Z为N元素；W与Z同周期，第一电离能比Z的低，则W为O元素；Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态，不可能为短周期元素，原子序数小于30，故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，则Q为Cu元素，据此解答．
解答 解：X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大．X是所有元素中原子半径最小的，则X为H元素；Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，核外电子排布为1s22s22p2，故Y为C元素；R与Y同一主族，结合原子序数可知，R为Si，而Z原子单电子数在同周期元素中最多，则外围电子排布为ns2np3，原子序数小于Si，故Z为N元素；W与Z同周期，第一电离能比Z的低，则W为O元素；Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态，不可能为短周期元素，原子序数小于30，故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，则Q为Cu元素，
（1）Si核外电子排布式为：1s22s22p63s23p2，故答案为：1s22s22p63s23p2；
（2）H、C、N、O形成的有机物CO（NH2）2，分子中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，C原子采取sp2杂化，N原子形成3个σ键，含有1对孤电子对，N原子采取sp3杂化；
NO3-离子的立体构型是平面三角形，
故答案为：sp2、sp3；平面三角形；
（3）下列关于C2H2分子和H2O2分子中
a．H2O2分子中只含σ键，故b错误；
b．H2O2分子分子间存在氢键，其沸点明显高于C2H2分子，故正确；
c．过氧化氢是含极性键和非极性键的极性分子，故错误；
d．两者价电子总数不等，不是互为等电子体，故错误；
故选：b；
（4）将Cu单质的粉末加入到NH3的浓溶液中，并通入O2，充分反应后溶液呈深蓝色，反应生成[Cu（NH3）4]2+，该反应的离子方程式为：2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu（NH3）4]2++4OH-，
故答案为：2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu（NH3）4]2++4OH-；
（5）晶胞中Na+离子数目为8，O2-离子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Na+离子、O2-离子数目之比为2：1，故该晶体化学式为Na2O，由图可知，每个Na+离子周围有4个O2-离子，Na+离子配位数为4，距一个阴离子周围最近的所有阳离子有8个，8个钠离子构成的几何体为：立方体，
面心O2-离子与顶点O2-离子距离最近，晶胞质量为$\frac{4×62}{{N}_{A}}$g，该晶胞的密度为ρg•cm-3，而晶胞体积为$\frac{4×62}{{N}_{A}}$g÷ρg•cm-3=$\frac{248}{ρ{N}_{A}}$cm3，晶胞棱长为$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm，则两个最近的W离子间距离为$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$cm=$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm×$\frac{\sqrt{2}}{2}$×10-7nm，
故答案为：Na2O；4；立方体；$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm×$\frac{\sqrt{2}}{2}$×10-7nm．
点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道、分子构型、晶体类型与性质、配合物、晶胞结构与计算等，需要学生具备扎实的基础，难度中等．
阅读快车系列答案
+R-Mgx→
$\stackrel{H+/H_{2}O}{→}$
（R代表烃基，X代表卤素原子）
．
．
是合成感冒药物中的一种原料，实验室可用环己烯按以下合成路线合成该有机物：
；Z
．| A． | 氦气可用于填充飞艇 | B． | 氯化铁可用于硬水的软化 | ||
| C． | 石英砂可用于生产单晶硅 | D． | 聚四氟乙烯可用于厨具表面涂层 |
M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子．元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同．回答下列问题：
实验的正确操作步骤如下：
A．连接好装置，并检查装置的气密性
B．称取研细的黄铁矿样品
C．将2.0g样品小心地放入硬质玻璃管中
D．以1L/min的速率鼓入空气
E．将硬质玻璃管中的黄硫铁矿样品加热到800℃～850℃
F．用200mL的饱和碘水吸收SO2，发生的反应是：I2+SO2+2H2O═2HI+H2SO4
G．吸收液用CCl4萃取
H．取20.00mL吸收液，用标准0.2000mol•L-1的NaOH溶液滴定．
试回答：
（1）写出装置③中发生反应的化学方程式4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2．
（2）步骤G中所用主要仪器是分液漏斗，应取上（填“上”或“下”）层溶液进行后续实验．
（3）装置①的作用是除去空气中的还原性气体，提高实验的准确率．
（4）步骤H中滴定时应选用酚酞作指示剂，可以根据滴入最后一滴NaOH溶液后，溶液变为浅红色，并在半分钟内不褪色现象来判断滴定已经达到终点．
（5）假定黄硫铁矿中的硫在操作E中已全部转化为SO2，并且被饱和碘水完全吸收．滴定得到的数据如表所示：
| 滴定次数 | 待测液体的体积/mL | 标准碱溶液的体积/mL | |
| 滴定前 | 滴定后 | ||
| 第一次 | 20.00mL | 0.00 | 20.98 |
| 第二次 | 20.00mL | 0.22 | 20.20 |
| 第三次 | 20.00mL | 0.36 | 20.38 |
（6）也有人提出用“沉淀质量法”测定黄铁矿中含硫质量分数，若用这种方法测定，最好是在装置⑤所得吸收液中加入下列哪种试剂D．
A．硝酸银溶液 B．氯化钙溶液 C．澄清石灰水 D．氯化钡溶液．
常温下，向20mL某浓度的硫酸溶液中滴入0.1mol•L-1氨水，溶液中水电离的氢离子浓度随加入氨水的体积变化如图．下列分析正确的是（ ）| A． | 由图可知稀硫酸的浓度为0.1 mol•L-1 | |
| B． | b点溶液pH=7 | |
| C． | c点所示溶液中：c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-） | |
| D． | d点所示溶液中：c（NH4+）=2c（SO42-） |
在某温度时，将nmol•L-1氨水滴入10mL1.0mol•L-1盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是（ ）| A． | a点Kw=1.0×10-14 | |
| B． | 25℃时NH4Cl水解常数为：（n-1）×10-7mol•L-1（用n表示） | |
| C． | b点：c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-） | |
| D． | 水的电离程度：b＞c＞a＞d |