Question

X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。X的单质与氢气可化合生成气体G，其水溶液pH>7；Y的单质是一种黄色晶体；R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元素可形成化合物Q和J，J的水溶液与AgNO₃溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L；Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。

请回答下列问题：

(1)M固体的晶体类型是________。

(2)Y基态原子的核外电子排布式是________；G分子中X原子的杂化轨道类型是________。

(3)L的悬浊液中加入Q的溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，其原因是________________________。

(4)R的一种含氧酸根RO具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是________________________。

Answer 1

解析　X的单质与氢气可化合生成气体G，其水溶液pH>7，可知X为N(氮)；Y的单质是一种黄色晶体，可知Y为S(硫)；R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍，则其核外电子排布式为3d³4s¹或者3d⁶4s²，结合电子排布规律可知只能是后者，即R为26号元素Fe；由Z与钠元素形成的化合物与AgNO₃溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，可知Z为Cl(氯)。(1)M为NH₄Cl，属于离子晶体。(2)S元素为16号元素，其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；NH₃分子中N原子的成键电子对数为3，孤电子对数为1，为sp³杂化。(3)AgCl悬浊液中加入Na₂S溶液，白色沉淀转化成黑色沉淀，是由于K_sp(Ag₂S)<K_sp(AgCl)，即Ag₂S的溶解度小于AgCl的溶解度。(4)反应后得到黄色溶液，则Fe元素被还原为Fe^3＋，所以得到的气体只能是氧化产物O₂，结合氧化还原反应规律即可写出反应的离子方程式。

答案　(1)离子晶体

(2)1s²2s²2p⁶3s²3p⁴　sp³杂化

(3)Ag₂S的溶解度小于AgCl的溶解度

(4)4FeO＋20H^＋===4Fe^3＋＋3O₂↑＋10H₂O