Question

W、M、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代；M的氧化物是导致酸雨的主要物质之一。X的某一种单质在高空大气层中保护人类免遭太阳光中紫外线强烈侵袭；Y的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态；Z能形成红色的Z₂O和黑色的ZO两种氧化物。

(1)Y^3＋基态的电子排布式可表示为          。

(2)M的空间构型               (用文字描述)。

(3)M可形成多种氢化物，其中MH₃的碱性强于M₂H₄的原因是_________________。

(4)根据等电子原理，WX分子的结构式为                   。

(5)1 mol WX₂中含有的σ键数目为                。

(6)H₂X分子中X原子轨道的杂化类型为           。

(7)向Z²⁺的溶液中加入过量NaOH溶液，可生成Z的配位数为4的配位离子，写出该配位离子的结构式                。

Answer 1

【答案】(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³；(2)平面正三角形；(3)N₂H₄分子中N为－2价，而NH₃分子中N为－3价，电负性更高，导致N原子的孤对电子更易提供出来与H⁺结合；(4) ；(5)2N_A；(6)sp³杂化；(7)或

【解析】本题考查了元素推断，核外电子排布，空间构型的判断，等电子体的性质，化学键的判断，杂化类型的判断，配位离子的结构式的书写等知识。W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，故W为C元素，M的氧化物是导致酸雨的主要物质之一，则M为N元素，X的某一种单质是大气污染物监测物之一，则X是O元素；Y的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态，则Y的价电子排布为3d⁵4s¹，故Y为Cr元素，Z能形成红色的Z₂O和黑色的ZO两种氧化物，故Z为Cu元素。

(1)由上述推断可知，Y^3＋为Cr³⁺，基态的电子排布式可表示为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³。

(2)离子中，N的σ键为3，孤对电子数为(5+1－3×2)=3，所以的空间构型为平面正三角形。

(3)从化合价角度分析：N₂H₄分子中N为－2价，而NH₃分子中N为－3价，负电性更高，导致N原子的孤对电子更易提供出来与H⁺结合，故碱性更强。

(4)CO与氮气是等电子体，化学结构相似，所以CO的结构式类似于氮气，存在叁键结构，故CO为 。

(5)CO₂分子中存在2个碳氧双键，每个双键都有1个σ键，故1molCO₂分子中存在2N_A个σ键。

(6)H₂O分子中，O的σ键数为2，孤对电子数为 (6－2)=2，故H₂X分子中X原子轨道的杂化类型为sp³杂化。

(7)向Cu²⁺加入过量NaOH溶液，可生成四羟基合铜络离子，结构式为

或