Question

【題目】X、Y、Z、R為前四周期元素，原子序數依次增大。X、Y同周期，X基態原子的最外層電子數是次外層的2倍，Y基態原子的s能級和p能級上電子數相等；Z是地殼中含量最高的金屬元素；R+離子的3d軌道全充滿。請回答下列問題：

（1）Z3+離子的核外電子排布式是_______。

（2）科學家成功地在高壓下將XY2轉化為具有類似SiO2結構的原子晶體，該晶體中X原子的雜化軌道類型是_______；X、Z、R的單質分別與足量Y2充分反應所得產物的熔點由高到低的順序是_______。（填化學式）

（3）由Y、R形成的某化合物的晶胞結構如圖所示，其化學式是_______。

（4）常溫下，pH相同的NaZY2與Na2XY3兩種溶液，物質的量濃度較大的是_______。（填化學式）

（5）將亞硫酸鈉的水溶液逐滴加入RCl2的水溶液中，再加入少量濃鹽酸混勻，得到難溶的白色沉淀RCl，該反應的離子方程式是_______。

Answer 1

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

【解析】

X、Y、Z、R為前四周期元素，原子序數依次增大，X、Y同周期，X基態原子的最外層電子數是次外層的2倍，其次外層電子數是2，則X是C元素，Y基態原子的s能級和p能級上電子數相等，則Y是O元素；Z是地殼中含量最高的金屬元素，為Al元素；R+離子的3d軌道全充滿，則R是Cu元素，據此解答。

（1）Z是Al元素，Al失去3個電子生成鋁離子，根據構造原理書寫鋁離子核外電子排布式為1s22s2sp6；

（2）該二氧化碳為原子晶體，每個C原子和4個Si原子形成4個共價鍵，為sp3雜化；X、Z、R的單質分別與足量Y2充分反應所得產物分別是二氧化碳、氧化鋁和CuO，氧化鋁是原子晶體、CuO是離子晶體、二氧化碳是分子晶體，熔沸點高低順序是：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，所以晶體熔沸點高低順序是Al2O3＞CuO＞CO2；

（3）該晶胞中Cu離子個數=4，氧離子個數=8×1/8+6×1/2=4，銅離子和氧離子個數之比=4：4=1：1，其化學式為CuO；

（4）常溫下，pH相同的NaAlO2與Na2CO3兩種溶液，偏鋁酸根離子水解程度大于碳酸根離子，所以pH相同時碳酸鈉濃度較大；

（5）鹽酸、亞硫酸根離子和銅離子發生氧化還原反應生成CuCl白色沉淀、硫酸根離子，離子方程式為SO32-+2Cu2++2Cl-+H2O＝2CuCl↓+SO42-+2H+。