Question

有X、Y、Z三种元素，原子序数依次增大，它们的原子序数之和为43．其中，Y原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍．X、Y元素的单质都是构成空气的主要成分．
（1）基态Z原子的价层电子排布式为

 

；XY₃^-离子的空间构型为

 

．
（2）ZO（氧化物）、FeO晶体结构类型均与NaCl的相同，Z²⁺和Fe²⁺离子半径分别为69pm和78pm，则熔点ZO

 

FeO（填“＜”或“＞”）；ZO晶体中Z²⁺的配位数为

 

．
（3）化合物A常用于检验Z²⁺：在稀氨水介质中，A与Z²⁺反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示：
①0.5mol化合物A 中含σ键数为

 

；鲜红色沉淀中X与Z²⁺离子间形成的是配位键，在图中标出配位键的电子给予的方向．
②该结构中，Y原子与氢原子除了形成共价键外，还存在

 

作用；该结构中，碳原子的杂化轨道类型有

 

．

Answer 1

考点：配合物的成键情况,原子核外电子排布,共价键的形成及共价键的主要类型,判断简单分子或离子的构型,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：有X、Y、Z三种元素，原子序数依次增大，它们的原子序数之和为43．其中，Y原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍．X、Y元素的单质都是构成空气的主要成分，则Y为O元素，X为N元素，则Z的原子序数为43-7-8=28，所以Z为Ni．
（1）Ni是28号元素，其原子核外有28个电子，根据构造原理写出基态Ni原子核外电子排布式；根据价层电子对互斥理论判断；
（2）影响离子晶体的因素有电荷因素和半径因素，NaCl中钠离子的配位数为6；
（3）①根据图象判断A分子中双键和单键数目，双键是由一个σ键和一个π键构成，单键只有σ键；中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键；氢键存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间；
②氧原子与氢原子之间可以形成氢键；化合物A中碳原子既有单键又有双键，因此杂化类型是sp²和sp³杂化．．

解答： 解：（1）Ni的原子序数为28，根据能量最低原理可写出电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，则基态Ni原子的价层电子排布式为3d⁸4s²；NO₃^-中N原子形成3个δ键，没有孤电子对，则应为平面三角形，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；平面三角形；
（2）Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为69pm和78pm，离子半径越小，离子键作用力越大，晶体的熔沸点越高，所以熔点NiO＞FeO，NaCl中钠离子和氯离子的配位数分别为6，NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为6，
故答案为：＞；6；
（3）①根据图象可知A分子中双键数目为2，单键数目为12，双键是由一个σ键和一个π键构成，单键只有σ键，所以分子中含有14个σ键，则0.5mol化合物A 中含σ键数为7mol；中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键；氢键存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间，则可为，
故答案为：7mol；；
②氧原子与氢原子之间可以形成氢键；在该结构中碳原子既有单键又有双键，因此杂化类型是sp²和sp³杂化，
故答案为：氢键；sp²、sp³．

点评：本题考查晶体的结构与物质的性质的相互关系及应用，做题时注意电子排布式的书写方法，晶体熔点比较方法，分子空间构型的判断方法以及配位键，注意学习中有关做题方法的积累，题目难度中等．