Question

W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素，W是宇宙中最丰富的元素；X、Z元素原子基态时，核外电子均排布在3个能级上，且它们的价电子层上均有2个未成对电子；向含有QSO₄的溶液中滴加氨水，生成蓝色沉淀，继缕滴加氨水，沉淀溶解，得深蓝色溶液。请回答下列问题：

(1)写出Z原子的价电子排布图为_______________。

(2)W₂XZ分子中的中心原子的杂化类型_______________。

(3)Y、W形成的最简单的气态氢化物分子的空间构型为_______________。

(4)继续滴加氨水，沉淀溶解时反应：_______________(用离子方程式表示)，向深蓝色溶液中再加乙醇，会析出深蓝色的[Q(NH₃)₄]SO₄·H₂O晶体，该晶体中含有的化学键_______________。

(5)Y的最简单气态氢化物的沸点比同主族相邻元素的最简单气态氢化物的沸点高的原因是_______________。

Answer

sp2杂化 三角锥形 Cu(OH)2+4NH3.H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 离子键、极性键、配位键 氨气分子间存在氢键

【解析】

W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素，W是宇宙中最丰富的元素，则W为H元素；X、Z元素原子基态时，核外电子均排布在3个能级上，按排布规律这3个能级为1s、2s和2p，且它们的价电子层上均有两个未成对电子，则X和Z的电子排布式为1s22s22p2和1s22s22p4，故X为C元素，Z为O元素，则Y为N元素；向含有QSO4的溶液中滴加氨水，形成蓝色沉淀，再滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，则Q为Cu元素，以此来解答。

(1)Z为O元素，O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，故价电子排布图为；
(2)H2CO分子为HCHO，中心原子为C，C上不含孤对电子，形成1个碳氧双键、2个C−H键，为平面结构，则C的杂化类型为sp2杂化；
(3)Y、W形成的最简单的气态氢化物为NH3，N原子上有1对孤对电子，形成3个N−H键，N原子为sp3杂化，空间构型为三角锥形；
(4)向含有CuSO4的溶液中滴加氨水，生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得深蓝色溶液，该溶液中含[Cu(NH3)4]2+，发生的离子方程式为：Cu(OH)2+4NH3.H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O；[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体中存在[Cu(NH3)4]2+离子，[Cu(NH3)4]2+与硫酸根离子形成离子键，Cu2+与NH3之间的键型为配位键，NH3中N原子与H原子之间形成极性共价键；

(5)Y的最简单气态氢化物为氨气，同主族相邻元素的最简单气态氢化物为PH3，氨气沸点高的原因是氨气分子间存在氢键。