Question

W、M、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素，其原子序数依次增大。W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代；M的氧化物是导致酸雨的主要物质之一。X的某一种单质是大气污染物监测物之一；Y的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态；Z能形成红色的Z₂O和黑色的ZO两种氧化物。

（1）Y³⁺基态的电子排布式可表示为___。

（2）MX的空间构型__（用文字描述）。

（3）MH₃极易溶于水的原因是___。

（4）根据等电子原理，WX分子的结构式为___。

（5）1molWX₂中含有的σ键数目为__。

（6）H₂X分子中X原子轨道的杂化类型为___。

（7）向Z²⁺的溶液中加入过量NaOH溶液，可生成Z的配位数为4的配位离子，该配位离子为___。

Answer

1s22s22p63s23p63d3（或[Ar]3d3） 平面三角形 NH3分子与H2O分子间形成氢键 C≡O 2×6.02×1023个（或2NA） sp3杂化 Cu(OH)

【解析】

根据题干信息可知：W、M、X、Y、Z是周期表前36号元素，其原子序数依次增大，W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，故W为C；M的氧化物是导致酸雨的主要物质之一，M可能是N或者S，X的某一种单质是大气污染物监测物之一则X为O，故M只能是N；Y的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态即3d54s1，故Y为Cr；Z能形成红色的Cu2O和黑色的CuO两种氧化物，故Z为Cu；综上所述：W、M、X、Y、Z分别是C、N、O、Cr、Cu五种元素。

（1）Y为Cr，故Y3+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d3（或[Ar]3d3），答案为：1s22s22p63s23p63d3（或[Ar]3d3）；

（2）MX即NO,由于NO中N原子形成了三个σ键且没有孤对电子，其与三氟化硼是等电子体，故其的空间构型为平面三角形，答案为：平面三角形；

（3）MH3即NH3极易溶于水的原因是由于NH3与H2O均为极性分子，二者相似相溶，且NH3分子与H2O分子间形成氢键，故答案为：由于NH3与H2O均为极性分子，二者相似相溶，且NH3分子与H2O分子间形成氢键；

（4）根据等电子原理，WX即CO分子与N2互为等电子体，故CO的结构式为C≡O，答案为：C≡O；

（5）根据WX2即CO2的结构简式O=C=O可知，1mol中含有CO2的σ键数目为2mol，答案为：2×6.02×1023个（或2NA）；

（6）H2X分子即H2O中O原子与H原子形成2个σ键，且O周围有2对孤对电子，故其杂化类型为sp3杂化，答案为：sp3；

（7）Cu2+与OH-之间形成配位键，又知生成Z的配位数为4的配位离子，故该配位离子为Cu(OH)，答案为：Cu(OH)。