Question

3．X、Y、Z、W、R．均为前四周期元素且原子序数依次增大，X的基态原子核外有7种不同运动状态的电子，Y原子最外层有2对成对电子，Z的原子序数为Y的原子序数的2倍，W³⁺的基态离子3d轨道为半充满状态，R的氢氧化物悬浊液可用于检验葡萄糖的存在．
请回答下列问题：
（1）X₂分子中σ键和π键数目比是1：2．
（2）R的晶胞结构如右图所示，该晶胞中所含的原子个数是4．
（3）下列有关X、Y、W的说法正确的是②④．
①X的第一电离能在同族元素中最小
②常温下，Y的氢化物分子间存在氢键
③XY₃^-中X的杂化轨道类型为sp³杂化
④W属于d区的元素
（4）将X的气态氢化物的水溶液滴入R的氢氧化物悬浊液中，可得深蓝色溶液，该反应的离子方程是Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．
（5）将Na₂Y₂与W²⁺的硫酸盐按物质的量之比为1：1混合并投入水中，溶液中出现红褐色沉淀并有无色气体产生，该反应的离子方程式是4Na₂O₂+Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+O₂↑+8Na⁺．
（6）与X₃^-互为等电子体的分子有N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂、离子有SCN^-或OCN^-或CNO^-．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R均为前四周期元素且原子序数依次增大，X的基态原子核外有7种不同运动状态的电子，即核外电子数为7，则X为N元素；W³⁺的基态离子3d轨道为半充满状态，离子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，则W原子核外电子数为23+3=26，故W为Fe；R的氢氧化物悬浊液可用于检验葡萄糖的存在，则R为Cu；Y原子最外层有2对成对电子，外围电子排布为ns²np⁴，处于ⅥA族，Z的原子序数为Y的原子序数的2倍，结合原子序数可知，Y为O元素、Z为S元素，以此解答该题．

解答 解：X、Y、Z、W、R均为前四周期元素且原子序数依次增大，X的基态原子核外有7种不同运动状态的电子，即核外电子数为7，则X为N元素；W³⁺的基态离子3d轨道为半充满状态，离子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，则W原子核外电子数为23+3=26，故W为Fe；R的氢氧化物悬浊液可用于检验葡萄糖的存在，则R为Cu；Y原子最外层有2对成对电子，外围电子排布为ns²np⁴，处于ⅥA族，Z的原子序数为Y的原子序数的2倍，结合原子序数可知，Y为O元素、Z为S元素，
（1）N₂分子结构式为N≡N，分子中σ键和π键数目比=1：2，故答案为：1：2；
（2）R原子处于晶胞的面心及顶角，该晶胞中所含的原子个数=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，故答案为：4；
（3）①X为N元素，其第一电离能在同族元素中最大，故①错误；
②氧元素的氢化物为水或过氧化氢，常温下，分子间存在氢键，故②正确；
③NO₃^-中N原子价层电子对数=3+$\frac{5+1-2×3}{2}$=3，N原子的杂化轨道类型为sp²杂化，故③错误；
④W为Fe，外围电子排布为3d⁶4s²，属于d区的元素，故④正确，
故答案为：②④；
（4）氨水滴入氢氧化铜悬浊液中，可得深蓝色溶液，该反应的离子方程是Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案为：Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
（5）将Na₂O₂与Fe²⁺的硫酸盐按物质的量之比为1：1混合并投入水中，溶液中出现红褐色沉淀并有无色气体产生，该反应的离子方程式是4Na₂O₂+Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+O₂↑+8Na⁺，
故答案为：4Na₂O₂+Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+O₂↑+8Na⁺；
（6）X为N元素，N₃^-含有3个原子，电子数为22，互为等电子体的分子有N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂、离子有 SCN^-或OCN^-或CNO^-，
故答案为：N₂O或CO₂或CS₂或BeCl₂； SCN^-或OCN^-或CNO^-．

点评 本题考查结构性质位置关系综合应用，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，涉及化学键、晶胞计算、电离能、杂化轨道、配合物、离子方程式等，推断元素是解题关键，（5）中离子方程式书写，可以先分步书写后再利用方程式加合得到，难度中等．