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RO₄^2-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

【答案】分析：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，故X为氮元素，G为NH₃；Y的单质是一种黄色晶体，Y为硫元素；R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍，则外围电子排布为3d⁶4s²，故R为Fe元素；Y与钠元素可形成化合物Q，Q为Na₂S，Z与钠元素可形成化合物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，L为AgCl，故Z为Cl元素，J为NaCl；Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M，故M为NH₄Cl，据此解答．
解答：解：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，故X为氮元素，G为NH₃；Y的单质是一种黄色晶体，Y为硫元素；R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍，则外围电子排布为3d⁶4s²，故R为Fe元素；Y与钠元素可形成化合物Q，Q为Na₂S，Z与钠元素可形成化合物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，L为AgCl，故Z为Cl元素，J为NaCl；Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M，故M为NH₄Cl，
（1）M为NH₄Cl，属于离子晶体，故答案为：离子晶体；
（2）Y为硫元素，基态原子的核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；G为NH₃，分子中N原子成3个N-H键，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，故采取sp³杂化，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；sp³；
（3）L为AgCl，Q为Na₂S，AgCl的悬浊液中加入Na₂S的溶液，由于Ag₂S的溶解度小于AgCl的溶解度，故白色沉淀转化为黑色沉淀，故答案为：Ag₂S的溶解度小于AgCl的溶解度；
（4）R为Fe元素，含氧酸根FeO₄^2-具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，有Fe³⁺生成，并有无色气体产生，结合电子转移守恒可知，只有氧元素被氧化，故该无色气体为O₂，反应离子方程式为：4FeO₄^2-+20H⁺=4Fe³⁺+3O₂↑+10H₂O，故答案为：4FeO₄^2-+20H⁺=4Fe³⁺+3O₂↑+10H₂O．
点评：本题考查结构性质位置关系、无机物的推断、核外电子排布规律、杂化理论、沉淀转化、氧化还原反应等，难度中等，（4）中注意根据氧化还原反应知识判断生成的气体是氧气，是易错点与难点．