Question

W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數依次增大。W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代；M的氧化物是導致酸雨的主要物質之一。X的某一種單質是大氣污染物監測物之一；Y的基態原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態；Z能形成紅色的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物。
（1）Y^3＋基態的電子排布式可表示為                                      。
（2）MX₃^－的空間構型                          （用文字描述）。
（3）M可形成多種氫化物，其中MH₃的堿性強于M₂H₄的原因是                                                     。
（4）根據等電子原理，WX分子的結構式為                       。
（5）1 mol WX₂中含有的σ鍵數目為                       。
（6）H₂X分子中X原子軌道的雜化類型為                       。
（7）向Z²⁺的溶液中加入過量NaOH溶液，可生成Z的配位數為4的配位離子，寫出該配位離子的結構式                       。

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³（或[Ar]3d³）(2分)
（2）平面三角形(2分)
（3）N₂H₄分子中N為-2價，而NH₃分子中N為-3價，負電性更高，導致N原子的孤對電子更易提供出來與H⁺結合，故堿性更強。(3分)
（4）C≡O  (2分)　　
（5）2×6.02×10²³個（或2N_A）(2分)
（6）sp³(2分)　　
 (2分)

試題分析：（1）W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，W是C元素，M的氧化物是導致酸雨的主要物質之一，M是N元素，X的某一種單質是大氣污染物監測物之一，則X是O元素；Y的基態原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態，則Y的價電子排布為3d⁵4s¹,所以Y是Cr，Z能形成紅色的Z₂O和黑色的ZO兩種氧化物，Z是Cu。所以Y^3＋基態的電子排布式可表示為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³
（2）NO₃^－離子中，N的價層電子對數為3+1/2(5+1-3×2)=3,所以MX₃^－的空間構型為平面正三角形；
（3）從化合價角度分析：N₂H₄分子中N為-2價，而NH₃分子中N為-3價，負電性更高，導致N原子的孤對電子更易提供出來與H⁺結合，故堿性更強。
（4）CO與氮氣是等電子體，化學結構相似，所以CO的結構式類似于氮氣，存在三鍵結構；
（5）CO₂分子中存在2個碳氧雙鍵，每個雙鍵都有1個σ鍵，所以1molCO₂分子中存在2N_Aσ鍵;
（6）H₂O分子中，O的價層電子對數是2+1/2(6-2)=4，所以是sp³雜化；
（7）向Cu²⁺加入過量NaOH溶液，可生成四羥基合銅絡離子，結構式為