Question

14．W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)依次增大．W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代；M的氧化物是導致酸雨的主要物質(zhì)之一．X的某一種單質(zhì)在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線強烈侵襲；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)；Z能形成紅色的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物．
（1）Y³⁺基態(tài)的電子排布式可表示為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³．
（2）MX₃^-的空間構(gòu)型平面三角形（用文字描述）．
（3）M可形成多種氫化物，其中MH₃的堿性強于M₂H₄的原因是N₂H₄中分子N為-2價，而NH₃分子中N為-3價，負電性更高，導致N原子的孤對電子更易提供出來與H⁺結(jié)合，故堿性更強．
（4）根據(jù)等電子原理，WX分子的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)．
（5）1mol WX₂中含有的σ鍵數(shù)目為2N_A．
（6）H₂X分子中X原子軌道的雜化類型為sp³．
（7）向Z²⁺的溶液中加入過量NaOH溶液，可生成Z的配位數(shù)為4的配位離子，寫出該配位離子的結(jié)構(gòu)式．

Answer 1

分析 W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)依次增大．W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，則W為C元素；X的某一種單質(zhì)在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線強烈侵襲，則X為O元素；M的氧化物是導致酸雨的主要物質(zhì)之一，原子序數(shù)小于O，故M為N元素；Z能形成紅色的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，則Z為Cu；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)，原子序數(shù)小于Cu，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則Y為Cr元素，據(jù)此解答．

解答 解：W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)依次增大．W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，則W為C元素；X的某一種單質(zhì)在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線強烈侵襲，則X為O元素；M的氧化物是導致酸雨的主要物質(zhì)之一，原子序數(shù)小于O，故M為N元素；Z能形成紅色的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，則Z為Cu；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)，原子序數(shù)小于Cu，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則Y為Cr元素．
（1）Cr³⁺基態(tài)的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³；
（2）NO₃^-中N原子價層電子對數(shù)=3+$\frac{5+1-2×3}{2}$=3，N原子沒有孤對電子，故其空間構(gòu)型為平面三角形，
故答案為：平面三角形；
（3）N₂H₄中分子N為-2價，而NH₃分子中N為-3價，負電性更高，導致N原子的孤對電子更易提供出來與H⁺結(jié)合，故堿性更強，
故答案為：N₂H₄中分子N為-2價，而NH₃分子中N為-3價，負電性更高，導致N原子的孤對電子更易提供出來與H⁺結(jié)合，故堿性更強；
（4）CO與N₂互為等電子體，根據(jù)等電子原理，二者結(jié)構(gòu)相似，故CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，
故答案為：C≡O(shè)；
（5）CO₂的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，1mol CO₂中含有的2molσ鍵，故含有σ鍵數(shù)目為2N_A，
故答案為：2N_A；
（6）H₂O分子中O原子成2個σ鍵、含有2對孤對電子，故雜化軌道數(shù)目為4，O原子采取sp³雜化，
故答案為：sp³；
（7）向Cu²⁺的溶液中加入過量NaOH溶液，可生成Cu的配位數(shù)為4的配位離子，該配位離子的結(jié)構(gòu)式為：，
故答案為：．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，推斷元素是解題關(guān)鍵，涉及核外電子排布、分子構(gòu)型、分子性質(zhì)、等電子體、雜化軌道、化學鍵、配合物等，需要學生全面掌握基礎(chǔ)知識，難度中等．