Question

【题目】X、Y、Z、R为前四周期元素，原子序数依次增大。X、Y同周期，X基态原子的最外层电子数是次外层的2倍，Y基态原子的s能级和p能级上电子数相等；Z是地壳中含量最高的金属元素；R+离子的3d轨道全充满。请回答下列问题：

（1）Z3+离子的核外电子排布式是_______。

（2）科学家成功地在高压下将XY2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，该晶体中X原子的杂化轨道类型是_______；X、Z、R的单质分别与足量Y2充分反应所得产物的熔点由高到低的顺序是_______。（填化学式）

（3）由Y、R形成的某化合物的晶胞结构如图所示，其化学式是_______。

（4）常温下，pH相同的NaZY2与Na2XY3两种溶液，物质的量浓度较大的是_______。（填化学式）

（5）将亚硫酸钠的水溶液逐滴加入RCl2的水溶液中，再加入少量浓盐酸混匀，得到难溶的白色沉淀RCl，该反应的离子方程式是_______。

Answer 1

【答案】1s22s2sp6 sp3 Al2O3＞CuO＞CO2 CuO Na2CO3 SO32-+2Cu2++2Cl-+H2O＝2CuCl↓+SO42-+2H+

【解析】

X、Y、Z、R为前四周期元素，原子序数依次增大，X、Y同周期，X基态原子的最外层电子数是次外层的2倍，其次外层电子数是2，则X是C元素，Y基态原子的s能级和p能级上电子数相等，则Y是O元素；Z是地壳中含量最高的金属元素，为Al元素；R+离子的3d轨道全充满，则R是Cu元素，据此解答。

（1）Z是Al元素，Al失去3个电子生成铝离子，根据构造原理书写铝离子核外电子排布式为1s22s2sp6；

（2）该二氧化碳为原子晶体，每个C原子和4个Si原子形成4个共价键，为sp3杂化；X、Z、R的单质分别与足量Y2充分反应所得产物分别是二氧化碳、氧化铝和CuO，氧化铝是原子晶体、CuO是离子晶体、二氧化碳是分子晶体，熔沸点高低顺序是：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，所以晶体熔沸点高低顺序是Al2O3＞CuO＞CO2；

（3）该晶胞中Cu离子个数=4，氧离子个数=8×1/8+6×1/2=4，铜离子和氧离子个数之比=4：4=1：1，其化学式为CuO；

（4）常温下，pH相同的NaAlO2与Na2CO3两种溶液，偏铝酸根离子水解程度大于碳酸根离子，所以pH相同时碳酸钠浓度较大；

（5）盐酸、亚硫酸根离子和铜离子发生氧化还原反应生成CuCl白色沉淀、硫酸根离子，离子方程式为SO32-+2Cu2++2Cl-+H2O＝2CuCl↓+SO42-+2H+。