Question

6．X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大．X的基态原子的最外层电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹．Y、Z同主族且ZY₂是导致酸雨的主要物质之一．R位于ds区且原子最外层只有一个电子．W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍．请回答下列问题：
（1）W位于元素周期表第四周期Ⅷ族，其基态原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²．
（2）Y的气态氢化物的稳定性比Z的气态氢化物的稳定性强（填“强”或“弱”）．Y的第一电离能比Z的小（填“大”或“小”）．
（3）X的最常见的气态氢化物分子的VSEPR模型为四面体，分子的空间构型是三角锥形．
（4）原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子成为等电子体．分别写出一种与X0₂^-互为等电子体的单质和化合物的化学式：O₃、SO₂．XO₂^-的中心原子采用sp²杂化．
（5）[W（CN）₆]^3-离子中W的阳离子与CN^-之间的共价键称为配位键，该化学键能够形成的原因是Fe³⁺离子有空轨道，CN^-离子有孤对电子．
（6）图是R晶体的晶胞结构示意图，每个晶胞中含有4个R原子．

Answer 1

分析 X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大．X的基态原子的最外层电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，s能级容纳2个电子，则n=2，故X为N元素；Y、Z同主族且ZY₂是导致酸雨的主要物质之一，则Y为O元素、Z为S元素；R位于ds区且原子最外层只有一个电子，外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，故R为Cu；W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍，原子序数大于S、小于Cu，只能处于第四周期，最外层电子数为2、次外层电子数为14，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，故W为Fe，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大．X的基态原子的最外层电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，s能级容纳2个电子，则n=2，故X为N元素；Y、Z同主族且ZY₂是导致酸雨的主要物质之一，则Y为O元素、Z为S元素；R位于ds区且原子最外层只有一个电子，外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，故R为Cu；W原子次外层电子数为最外层电子数的7倍，原子序数大于S、小于Cu，只能处于第四周期，最外层电子数为2、次外层电子数为14，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，故W为Fe．
（1）W为Fe元素，位于元素周期表第四周期Ⅷ族，其基态原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
故答案为：四；Ⅷ；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（2）非金属性O＞S，故氢化物稳定性H₂O＞H₂S，同主族自上而下元素第一电离能减小，则第一电离能O＜S，
故答案为：强；小；
（3）X的最常见的气态氢化物为NH₃，N原子形成3个N-H键，含有1对孤对电子，价层电子对数为4，分子的VSEPR模型为四面体，分子的空间构型是三角锥形，
故答案为：四面体；三角锥形；
（4）与NO₂^-互为等电子体的单质和化合物的化学式：O₃、SO₂，NO₂^-中N原子价层电子对数=2+$\frac{5+1-2×2}{2}$=3，N原子采取sp²杂化，
故答案为：O₃、SO₂；sp²；
（5）[Fe（CN）₆]^3-离子中阳离子与CN^-之间的共价键称为配位键，该化学键能够形成的原因是：Fe³⁺离子有空轨道，CN^-离子有孤对电子，
故答案为：配位键；Fe³⁺离子有空轨道，CN^-离子有孤对电子；
（6）R晶体的每个晶胞中含有R原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，
故答案为：4．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、元素周期律、杂化方式与空间构型判断、配合物、晶胞计算等，是对学生基础知识的综合应用．