Question

12．X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大．XY₂是形成酸雨的主要气体之一；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R²⁺的3d轨道有9个电子．请回答下列问题：
（1）R基态原子的电子排布式是[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是Cl．
（3）XY₂^-的立体构型是V形；
（4）Z与某元素形成的化合物的晶胞如图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是2：1．
（5）将R单质的粉末加入X气态氢化物的浓溶液中，不断鼓入空气充分反应，得到深蓝色的[R（NH₃）₄]（OH）₂溶液，该反应的离子方程式是8NH₃+2Cu+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-；；1mol[R（NH₃）₄]²⁺中含有的σ键的数目是16mol．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R是原子序数依次增大的前四周期元素，XY₂是形成酸雨的主要气体之一，则X是N元素，Y是O元素，XY₂为NO₂；Z基态原子的M层与K层电子数相等，M层电子数为1，故Z为Na；R²⁺的3d轨道有9个电子，R原子外围电子排布为3d¹⁰4s¹，故R为Cu元素．

解答 解：X、Y、Z、R是原子序数依次增大的前四周期元素，XY₂是形成酸雨的主要气体之一，则X是N元素，Y是O元素，XY₂为NO₂；Z基态原子的M层与K层电子数相等，M层电子数为1，故Z为Na；R²⁺的3d轨道有9个电子，R原子外围电子排布为3d¹⁰4s¹，故R为Cu元素．
（1）R²⁺的3d轨道有9个电子，则R基态原子的电子排布式是：[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案为：[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）Z所在周期为第三周期，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，第三周期中第一电离能最大的主族元素是Cl，
故答案为：Cl；
（3）NO₂^-离子中N原子孤电子对数为$\frac{5+1-2×2}{2}$=1，价层电子对数=2+1=3，故为V形结构，
故答案为：V形；
（4）晶胞中阴离子数目为2+4×$\frac{1}{2}$=4、阳离子的个数为1+8×$\frac{1}{8}$=2，则阴离子与阳离子个数之比为4：2=2：1，
故答案为：2：1；
（5）将R单质的粉末加入X气态氢化物的浓溶液中，不断鼓入空气充分反应，得到深蓝色的[Cu（NH₃）₄]（OH）₂溶液，该反应的离子方程式是：8NH₃+2Cu+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-，[Cu（NH₃）₄]²⁺中含有4个配位键、12个N-H将，则1mol[Cu（NH₃）₄]²⁺中含有的σ键的数目是16mol，
故答案为：8NH₃+2Cu+O₂+2H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-；16mol．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、的路程、空间构型、晶胞计算、配合物等，掌握均摊法进行晶胞有关计算．