Question

12．X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．XY₂是形成酸雨的主要氣體之一；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）R基態(tài)原子的電子排布式是[Ar]3d¹⁰4s¹；
（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)，得到深藍色的[R（NH₃）₄]（OH）₂溶液，該反應(yīng)的離子方程式是8NH₃+2Cu+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-；；1mol[R（NH₃）₄]²⁺中含有的σ鍵的數(shù)目是16mol．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，XY₂是形成酸雨的主要氣體之一，則X是N元素，Y是O元素，XY₂為NO₂；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，M層電子數(shù)為1，故Z為Na；R²⁺的3d軌道有9個電子，R原子外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，故R為Cu元素．

解答 解：X、Y、Z、R是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，XY₂是形成酸雨的主要氣體之一，則X是N元素，Y是O元素，XY₂為NO₂；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，M層電子數(shù)為1，故Z為Na；R²⁺的3d軌道有9個電子，R原子外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，故R為Cu元素．
（1）R²⁺的3d軌道有9個電子，則R基態(tài)原子的電子排布式是：[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）Z所在周期為第三周期，同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢，第三周期中第一電離能最大的主族元素是Cl，
故答案為：Cl；
（3）NO₂^-離子中N原子孤電子對數(shù)為$\frac{5+1-2×2}{2}$=1，價層電子對數(shù)=2+1=3，故為V形結(jié)構(gòu)，
故答案為：V形；
（4）晶胞中陰離子數(shù)目為2+4×$\frac{1}{2}$=4、陽離子的個數(shù)為1+8×$\frac{1}{8}$=2，則陰離子與陽離子個數(shù)之比為4：2=2：1，
故答案為：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)，得到深藍色的[Cu（NH₃）₄]（OH）₂溶液，該反應(yīng)的離子方程式是：8NH₃+2Cu+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-，[Cu（NH₃）₄]²⁺中含有4個配位鍵、12個N-H將，則1mol[Cu（NH₃）₄]²⁺中含有的σ鍵的數(shù)目是16mol，
故答案為：8NH₃+2Cu+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-；16mol．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、的路程、空間構(gòu)型、晶胞計算、配合物等，掌握均攤法進行晶胞有關(guān)計算．