Question

14．原子序數依次增大的X、Y、Z、M、N五種元素，XZ₂是引起溫室效應的主要氣體，M最外層電子數是電子層數的2倍，N²⁺核外3d有9個電子，請回答下列問題：
（1）N位于元素周期表ds區區，X、Y、Z的電負性最大的為O．
（2）XZ₃^2-中中心原子雜化方式為sp²．YZ₃^-的空間構型為平面三角形．
（3）Z的氫化物（H₂Z）在乙醇中的溶解度大于H₂M，其原因是水分子與乙醇分子中能形成氫鍵，而硫化氫與乙醇不能形成氫鍵．
（4）Na₂M₂Z₃還原性較強，在溶液中易被Cl₂氧化成MZ₄^2-，常用作脫氯劑，該反應的離子方程式為S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．
（5）N與Y可形成的一種具有良好的電學和光學性能的化合物，其晶胞結構如圖所示，則該化合物的化學式為Cu₃N．

Answer 1

分析 原子序數依次增大的X、Y、Z、M、N五種元素，XZ₂是引起溫室效應的主要氣體，則為CO₂，X為C元素，Z為O元素，則Y為N元素，M最外層電子數是電子層數的2倍，則M為S元素，N²⁺核外3d有9個電子，故N為29號元素，為Cu元素，據此解答．

解答 解：原子序數依次增大的X、Y、Z、M、N五種元素，XZ₂是引起溫室效應的主要氣體，則為CO₂，X為C元素，Z為O元素，則Y為N元素，M最外層電子數是電子層數的2倍，則M為S元素，N²⁺核外3d有9個電子，故N為29號元素，為Cu元素，
（1）Cu位于元素周期表的ds區；同周期自左而右非金屬性逐漸增強，電負性逐漸增大C＜N＜O；
故答案為：ds區；O；
（2）X為C元素，Z為O元素，XZ₃^2-中中心原子碳原子的價層電子對數為$\frac{4+2}{2}$=3，所以碳原子的雜化方式為sp²，碳原子周圍沒有孤電子對，所以YZ₃^-的空間構型為平面三角形，
故答案為：sp²；平面三角形；
（3）Z為O元素，M為S元素，水分子與乙醇分子中能形成氫鍵，而硫化氫與乙醇不能形成氫鍵，所以水在乙醇中的溶解度大于硫化氫，
故答案為：水分子與乙醇分子中能形成氫鍵，而硫化氫與乙醇不能形成氫鍵；
（4）Na₂S₂O₃還原性較強，在溶液中易被Cl₂氧化成SO₄^2-，該反應的離子方程式為S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，
故答案為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
（5）根據晶胞結構圖可知，每個晶胞中含有N原子數為$8×\frac{1}{8}$=1，Cu原子數為$12×\frac{1}{4}$=3，它們的個數比為1：3，所以該化合物的化學式為Cu₃N，
故答案為：Cu₃N．

點評 本題考查物質的推斷，根據物質的性質及原子結構進行元素推斷，涉及元素周期表和元素周期律、熱化學方程式書寫、元素化合物、氧化還原反應等知識，難度中等，（7）化學方程式的書寫，實質考查氧化還原反應計算，確定產物離子化學計量數是關鍵．