Question

19．X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．XY₂是紅棕色氣體；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等；R²⁺的3d軌道有9個電子．
請回答下列問題：
（1）Y基態(tài)原子的電子排布式是1s²2s²2p⁴；
（2）Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是Cl．
（3）XY₂^-的立體構(gòu)型是V形；
（4）Z與某元素形成的化合物的晶胞如圖所示，晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)比是2：1．
（5）將R單質(zhì)的粉末加入X氣態(tài)氫化物的濃溶液中，不斷鼓入空氣充
分反應(yīng)，得到深藍(lán)色的[R（NH₃）₄]（OH）₂溶液，該反應(yīng)的離子方程式
是2Cu+8NH₃•H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O；1mol[R（NH₃）₄]²⁺中含有的σ鍵的數(shù)目是16N_A．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．XY₂是紅棕色氣體，則XY₂是NO₂，所以X為N元素，Y為O元素；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，則K、M層均有2個電子，則Z為Mg元素；R²⁺的3d軌道有9個電子，則R為外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則R為29號元素Cu；
（1）Y為O元素，其原子核外有8個電子，分兩層排布；
（2）Mg在第三周期，同周期從左到右第一電離能逐漸增大，第IIA與第IIIA族，第VA與第VIA族反常；
（3）根據(jù)NO₂^-中N原子的價層電子對數(shù)判斷；
（4）利用均攤法計算；
（5）銅離子與氨水結(jié)合形成銅氨配離子；根據(jù)離子中配位鍵和H-N的數(shù)目計算．

解答 解：X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，XY₂是紅棕色氣體，應(yīng)是NO₂，則X為N元素、Y為O元素；X與氫元素可形成NH₃；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，則M層電子數(shù)為2，故Z為Mg；R²⁺離子的3d軌道中有9個電子，R原子核外電子數(shù)=2+8+8+9+2=29，則R為Cu元素，
（1）Y為O元素，基態(tài)原子的電子排布式是1s²2s²2p⁴；
故答案為：1s²2s²2p⁴；Cl；
（2）Z為Mg元素，所在周期中第一電離能最大的主族元素是Cl元素；
故答案為：Cl；
（3）NO₂^-離子中心N原子孤電子對=$\frac{5+1-2×2}{2}$=1，價層電子對數(shù)=2+1=3，故NO₂^-離子的立體構(gòu)型是V形；
故答案為：V形；
（4）晶胞中陽離子處于體心與頂點，晶胞中陽離子數(shù)目=1+8×$\frac{1}{8}$=2，陰離子處于處于體內(nèi)及面上，晶胞中陰離子數(shù)目=2+4×$\frac{1}{2}$=4，故晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)比是4：2=2：1，
故答案為：2：1；
（5）將Cu單質(zhì)的粉末加入NH₃的濃溶液中，通入O₂，充分反應(yīng)后溶液呈深藍(lán)色，說明得到四氨合銅絡(luò)離子，還應(yīng)生成氫氧根離子與水，該反應(yīng)的離子方程式是2Cu+8NH₃•H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O；[Cu（NH₃）₄]²⁺中含有4個配位鍵和12個N-H，共16個σ鍵，則1mol[R（NH₃）₄]²⁺中含有的σ鍵的數(shù)目是16N_A；
故答案為：2Cu+8NH₃•H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O；16N_A．

點評 本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)相互關(guān)系及應(yīng)用，涉及電子排布式、雜化類型的判斷、第一電離能、晶胞計算、分子空間構(gòu)型判斷等知識點，這些都是高考高頻點，明確物質(zhì)性質(zhì)、價層電子對互斥理論、均攤法等知識點即可解答，題目難度中等．