题目内容

4．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XZ32-的中心原子杂化类型为sp2杂化，化合物YW3的空间构型为三角锥形；
（2）R基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2；
（3）一种新型导体晶体的晶胞如右图所示，则该晶体的化学式为MgNi3C，其中一个Q原子紧邻12R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Ni（OH）2+4CN-=[Ni（CN）4]2-+2OH-，弱酸HXY分子中存在的σ键与π键的数目之比为1：1．

分析 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，原子核外电子排布为1s22s22p2，故X为C元素；Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O元素；Y原子序数介于碳、氧之间，故Y为N元素；W是电负性最大的元素，故W为F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，则Q的核电荷数=5+7=12，则Q为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，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2，故R为Ni，据此解答．

解答 解：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，原子核外电子排布为1s22s22p2，故X为C元素；Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O元素；Y原子序数介于碳、氧之间，故Y为N元素；W是电负性最大的元素，故W为F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，则Q的核电荷数=5+7=12，则Q为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，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2，故R为Ni．
（1）微粒CO32-的中心C原子价层电子对数=3+$\frac{4+2-2×3}{2}$=3，故C原子采取sp2杂化，化合物NF3的空间构型与氨气类似，为三角锥形，
故答案为：sp2杂化；三角锥形；
（2）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，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2；
（3）Mg位于晶胞顶点，晶胞中Mg原子数目为8×$\frac{1}{8}$=1，Ni原子位于面心，Ni原子数目为6×$\frac{1}{2}$=3，C原子位于体心，原子数目为1，则该晶体的化学式为MgNi3C，与Q最近的R原子位于面心，每个顶点Q原子为12个面共用，故与一个Q原子紧邻R原子有12个，
故答案为：MgNi3C；12；
（4）Ni的氢氧化物能溶于含CN-离子的溶液生成一种配离子为[Ni（CN）4]2-，该反应的离子方程式是：Ni（OH）2+4CN-=[Ni（CN）4]2-+2OH-，弱酸HCN分子结构式为H-C≡N，单键为σ键，三键含有1个σ键、2个π键，故分子中σ键与π键的数目之比为2：2=1：1，
故答案为：Ni（OH）2+4CN-=[Ni（CN）4]2-+2OH-；1：1．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及杂化轨道、分子构型、核外电子排布、晶胞计算、配合物、化学键等，需要学生具备扎实的基础，难度中等．

练习册系列答案
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11．一种重要的药物中间体E的结构简式为：，合成E和高分子树脂N的路线如图1所示：

已知：
①$→_{DMF}^{CI_{3}CCOOH}$$→_{（ii）H+}^{（i）NaOH/H_{2}O，△}$
②+$→_{△}^{稀NaOH溶液}$
（注：R和表示烃基或氢原子）
请回答下列问题：
（1）合成高分子树脂N
①A中官能团的名称为醛基．F→G的反应类型为加成反应．
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a、苯的一取代物    b、碳氧双键的碳上不能有-OH
在上述物质中，能发生银镜反应且无支链的物质的结构简式为 ．
③由A可制得F，F的结构简式为；N的结构简式为．
④G有多种同分异构体，其中一种同分异构体X的结构简式为：，下列有关X的说法正确的是ac（填标号）．
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b．1molX最多能与3mol氢气在一定条件下发生加成反应
c．在碱性条件下发生水解反应，1mol X能消耗2mol NaOH
d．在浓硫酸、加热条件下，X发生消去反应
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（2）合成有机物E
①实验室由C合成E的过程中，可使用如图2所示的装置提高反应物的转化率．油水分离器可以随时将水分离除去．请你运用化学平衡原理分析使用油水分离器可提高反应物转化率的原因该装置能将酯化反应中生成物及时分离出去，使平衡向右移动，提高反应物转化率．
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A．AB．BC．CD．D
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