Question

X、Y、Z、R為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大．X的單質(zhì)與氫氣可以化合生成氣體G，其水溶液 pH＞7；Y單質(zhì)是一種黃色晶體；R基態(tài)原子3d軌道的電子數(shù)是4s軌道電子數(shù)的3倍．Z與鈉元素形成的化合物Q的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L；Z與氫元素形成的化合物與G反應(yīng)生成M．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）M固體的晶體類型是

 

．
（2）Y基態(tài)原子的核外電子排布式是

 

；R基態(tài)原子的核外價(jià)層電子排布圖是

 

．
（3）G分子中X原子的雜化軌道的類型是

 

，G分子空間構(gòu)型為

 

．
（4）R的一種含氧酸根RO₄^2-具有強(qiáng)氧化性，在其鈉鹽中加入稀硫酸，溶液變?yōu)辄S色，并有無色氣體產(chǎn)生，該反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（5）R在不同溫度下形成如圖Ⅰ、Ⅱ兩種晶胞．設(shè)圖Ⅰ晶胞邊長為a，圖Ⅱ晶胞邊長為b，則兩種晶體配位數(shù)之比為

 

，密度之比為

 

．
（6）配合物K₃[R（CN）₆]晶體中各種微粒間的作用力不涉及

 

（填序號(hào)）．
a．離子鍵  b．共價(jià)鍵  c．氫鍵  d．金屬鍵  e．配位鍵  f．范德華力．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：X、Y、Z、R為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大．X的單質(zhì)與氫氣可化合生成氣體G，其水溶液pH＞7，故X為氮元素，G為NH₃；Y的單質(zhì)是一種黃色晶體，Y為硫元素；R基態(tài)原子3d軌道的電子數(shù)是4s軌道電子數(shù)的3倍，則外圍電子排布為3d⁶4s²，故R為Fe元素；Y與鈉元素可形成化合物Q，Q為Na₂S，Z與鈉元素可形成化合物J，J的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L，L為AgCl，故Z為Cl元素，J為NaCl；Z與氫元素形成的化合物與G反應(yīng)生成M，故M為NH₄Cl，據(jù)此解答．

解答： 解：X、Y、Z、R為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大．X的單質(zhì)與氫氣可化合生成氣體G，其水溶液pH＞7，故X為氮元素，G為NH₃；Y的單質(zhì)是一種黃色晶體，Y為硫元素；R基態(tài)原子3d軌道的電子數(shù)是4s軌道電子數(shù)的3倍，則外圍電子排布為3d⁶4s²，故R為Fe元素；Y與鈉元素可形成化合物Q，Q為Na₂S，Z與鈉元素可形成化合物J，J的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L，L為AgCl，故Z為Cl元素，J為NaCl；Z與氫元素形成的化合物與G反應(yīng)生成M，故M為NH₄Cl，
（1）M為NH₄Cl，屬于離子晶體，故答案為：離子晶體；
（2）Y為硫元素，基態(tài)原子的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；Fe元素外圍電子排布為3d⁶4s²，其價(jià)電子排布圖為，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；；
（3）G為NH₃，分子中N原子成3個(gè)N-H鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4，故采取sp³雜化；N原子與3個(gè)H原子形成三角錐形，
故答案為：sp³雜化；三角錐形；
（4）R為Fe元素，含氧酸根FeO₄^2-具有強(qiáng)氧化性，在其鈉鹽溶液中加入稀硫酸，溶液變?yōu)辄S色，有Fe³⁺生成，并有無色氣體產(chǎn)生，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移守恒可知，只有氧元素被氧化，故該無色氣體為O₂，反應(yīng)離子方程式為4FeO₄^2-+20 H⁺=4Fe³⁺+3O₂↑+10H₂O，故答案為：4FeO₄^2-+20 H⁺=4Fe³⁺+3O₂↑+10H₂O；
（5）圖Ⅰ晶胞為面心立方，配位數(shù)為12，圖Ⅱ晶胞為體心立方，配位數(shù)為8，二者配位數(shù)之比為3：2；圖Ⅰ晶胞中含有R數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，晶胞摩爾質(zhì)量為4×56g/mol，密度為

4×56

a3

，圖Ⅱ晶胞中含有R數(shù)目為8×

1

8

+1=2，晶胞摩爾質(zhì)量為，2×56g/mol，密度為

2×56

b3

，則密度之比為：

4×56 a3

2×56 b3

=2b³：a³，
故答案為：3：2；2b³：a³；
（6）K₃[Fe（CN）₆]晶體中，K⁺與[Fe（CN）₆]^3-形成離子鍵，CN^-中C、N原子間形成共價(jià)鍵，F(xiàn)e³⁺與CN^-形成配位鍵，即微粒間的作用力有離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵，不涉及的作用力有氫鍵、金屬鍵和范德華力，故答案為：cdf．

點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、無機(jī)物的推斷、核外電子排布規(guī)律、雜化理論、沉淀轉(zhuǎn)化、氧化還原反應(yīng)等，難度中等，（4）中注意根據(jù)氧化還原反應(yīng)知識(shí)判斷生成的氣體是氧氣，是易錯(cuò)點(diǎn)與難點(diǎn)．