Question

【題目】X、Y、Z、W為短周期的主族元素，其原子序數依次增大。X元素形成的單質是自然界中含量最多的氣體，Y是電負性最大的元素，W的原子最外層電子數與核外電子總數之比為3︰8，X的原子序數是Z的原子序數的一半，U是第四周期11列元素。

（1）U基態原子的價電子排布式__________________，Z在周期表中位置為___________________。

（2）在OY2中，氧原子的雜化軌道類型是____________。

（3）Z、W的最高價氧化物的水化物，酸性較強的是______。（填最高價氧化物的水化物的化學式）

（4）U的含氧化合物M晶胞如圖所示（“○”表示氧原子），則M的化學式為________。

（5）已知：[Cu(NH3)4]2+具有對稱的空間構型，且當[Cu(NH3)4]2+中的兩個NH3被兩個Cl﹣取代時，能得到兩種不同結構的產物，則[Cu(NH3)4]2+的空間構型為_____________。

Answer 1

【答案】 3d104s1 第3周期 IVA族 sp3 H2SO4 Cu2O 平面正方形

【解析】X元素形成的單質是自然界中含量最多的氣體，X為N．Y是電負性最大的元素，Y是F．W的原子最外層電子數與核外電子總數之比為3：8，若W有兩個電子層，設W的最外層電子數為a，則有a：(2+a)=3：8，解得a=1.2，不合題意，舍去．若W有三個電子層，設W的最外層電子數為a，則有a：(10+a)=3：8，解得a=6，W為S．X的原子序數是Z的原子序數的一半，X的原子序數是7，Z為14號的Si，U是第四周期11列元素，即第四周期第ⅠB族元素Cu；

(1)Cu的電子排布式為1S22S22P63S23P63d104S1，外圍電子排布式為3d104S1，Z為Si，處于第3周期 IVA族；
(2)OY2為OF2，O的價層電子對為(6+2)/2=4，故氧原子的雜化軌道類型是sp3；

(3)Z、W的最高價氧化物的水化物分別為H2SiO3 、H2SO4，因為S的非金屬性強于Si，所以H2SO4的酸性強于H2SiO3；

(4)氧原子位于頂點和體內，每個晶胞占有8×1/8+1=2，銅原子位于體內，每個晶胞占有4個銅原子；

(5)[Cu(NH3)4]2+形成4個配位鍵，具有對稱的空間構型，可能為平面正方形或正四面體，如為正四面體，[Cu(NH3)4]2+中的兩個NH3被兩個Cl-取代，只有一種結構，所以應為平面正方形。