Question

（本题共14分）X、Y、Z、W为短周期的主族元素，其原子序数依次增大。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体。Y是电负性最大的元素。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8。X的原子序数是Z的原子序数的一半。U原子基态的外围电子排布为3d¹⁰4s¹。

（1）Z基态的核外电子排布式         ，U在周期表中位置为         。

（2）在Y的氧化物OY₂中，氧原子的杂化轨道类型是       。

（3）在银氨溶液中通入W的气态氢化物，会出现黑色沉淀，该反应的离子方程式是                。

（4）1molX的气态氢化物在800～900℃下催化氧化放出226.25KJ热量。该反应的热化学方程式为  _ 。

（5）U的含氧化合物M晶胞如右图所示（“○”表示氧原子），则M的化学式为      ；氧原子的配位数为       。

Answer

（1）1s22s22p63s23p2 ；第四周期IB族（各2分，共4分） （2）sp3 （2分）

（3）2Ag(NH3)2+ + 2OH- + H2S ＝ Ag2S↓ + 2H2O + 4NH3（2分）

（4）4NH3(g) +5O2(g) ＝4NO(g)+ 6H2O(g) △H＝－905kJ/mol（方程式正确1分，热量正确1分，共2分） （5）Cu2O； 4 （各2分，共4分）

【解析】

试题分析：X、Y、Z、W为短周期的主族元素，其原子序数依次增大。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体，因此X是氮元素。Y是电负性最大的元素，则Y是氟元素。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8，且W是四种短周期元素中原子序数最大的，因此W是第三周期元素，则W是硫元素。X的原子序数是Z的原子序数的一半，即Z的原子序数是14，因此Z是硅元素。U原子基态的外围电子排布为3d104s1，则U的原子序数是29，即为铜元素。

（1）根据原子核外电子排布规律可知硅元素基态的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，铜元素在周期表中位置为第四周期IB族。

（2）在Y的氧化物OF2中，氧原子含有的孤电子对数＝（6-2×1）÷2＝2，即氧原子的价层电子对数是4，所以氧原子的杂化轨道类型是sp3。

（3）在银氨溶液中通入W的气态氢化物硫化氢，会出现黑色沉淀，该沉淀应该是硫化银，因此反应的离子方程式是2Ag(NH3)2+ + 2OH- + H2S ＝ Ag2S↓ + 2H2O + 4NH3。

（4）氨气催化氧化生成NO和水，若1molX的气态氢化物在800～900℃下催化氧化放出226.25KJ热量，则该反应的热化学方程式为4NH3(g) +5O2(g) ＝4NO(g)+ 6H2O(g) △H＝－905kJ/mol。

（5）根据晶胞结构可知，晶胞中含有铜原子的数是4个，而氧原子数是1+8×1/8＝2，所以M的化学式为Cu2O；根据晶胞结构可知氧原子周围距离最近的铜原子个数是4个，所以氧原子的配位数为4。

考点：考查元素推断、核外电子排布、杂化轨道、晶体结构及其有关计算等