Question

化学选修：物质结构与性质分W、X、Y、M、Z为元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大。W的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为3，X²⁺与W^3-具有相同的电子层结构；W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数；Z元素位于元素周期表的第11列，M是第四周期中核外未成对电子数最多的元素。

请回答:

（1）Z的基态原子M层的电子排布式为                  ；

（2）W的简单氢化物分子中W原子的             轨道与H原子的             轨道重叠形成W-Hσ键。(填轨道名称)

（3）比较Y的含氧酸酸性:HYO₂         HYO(填“>”或“<”)，原因为             。

（4）强酸条件下，M₂O₇^2-离子能与乙醇反应生成M³⁺离子,该反应的离子方程式为             。

（5）关于Z的化合物[Z(EDTA)]SO₄(EDTA的结构简式如图)的说法正确的是( )

A．[Z(EDTA)]SO₄中所含的化学键有离子键、共价键和配位键和氢键

B．EDTA中碳原子的杂化轨道类型为sp²、sp³

C．[Z(EDTA)]SO₄的组成元素中第一电离能最大的是氧元素

D．[Z(EDTA)]SO₄的外界离子的空间构型为正四面体

（6） ①离子型氢化物XH₂的晶胞如图所示,其中阴离子的配位数为           。

②XH₂是一种储氢材料，遇水会缓慢反应，该反应的化学方程式为              。

③若该晶胞的密度为ρg.cm^-3，则晶胞的体积为           nm³。

Answer

（1）3s23p63d10（2）sp3杂化

（3）＞；HClO2和HClO可分别表示为(HO)ClO和(HO)Cl，HClO中的Cl为+1价，而HClO2中的Cl为+3价，正电性更高，导致Cl—O—H中O的电子更向Cl偏移，更易电离出H+

（4）2Cr2O72—+3C2H5OH+16H+=4Cr3++3CH3COOH+11H2O（5）BD

（6）①3；②MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑；③

【解析】试题分析：W、X、Y、M、Z为元素周期表中前四周期原子序数依次增大的元素，W的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为3，则W为N元素；X2+与W3-具有相同的电子层结构，这两种离子核外有10个电子，则X为Mg元素；Z元素位于元素周期表的第6列，则Z为Cu元素；Y原子序数小于29，W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，则Y为Cl元素，M是第四周期中核外未成对电子数最多的元素，为3d54s1，为Cr元素。

（1）Z为Cu元素，基态原子M层的电子排布式为3s23p63d10，故答案为：3s23p63d10；

（2）W的简单氢化物为NH3，氨气分子中，原子间形成σ键时，发生重叠的原子轨道分别为sp3杂化轨道和s轨道，故答案为：sp3杂化轨道和s轨道；

（3）同一种元素的含氧酸中，含有非羟基氧原子个数越多，其酸性越强，HYO2中非羟基O原子个数是1、HYO中没有非羟基氧原子，所以酸性HYO2＞HYO，故答案为：＞；HClO2和HClO可分别表示为(HO)ClO和(HO)Cl，HClO中的Cl为+1价，而HClO2中的Cl为+3价，正电性更高，导致Cl—O—H中O的电子更向Cl偏移，更易电离出H+；

（4）强酸条件下，Cr2O72-能与乙醇反应生成Cr3+离子，乙醇被氧化生成乙酸，根据反应物和生成物书写该反应的离子方程式为2Cr2O72-+3C2H5OH+16H+═4Cr3++3CH3COOH+11H2O，故答案为：2Cr2O72-+3C2H5OH+16H+═4Cr3++3CH3COOH+11H2O；

（5）A．[Z(EDTA)]SO4中所含的化学键有离子键、共价键和配位键，不存在氢键，故A错误；B．EDTA中碳原子有2种杂化轨道类型，其中羧基中为sp2、亚甲基中为sp3，故B正确；C．N原子的2p为半充满结构，第一电离能最大，故C错误；D．[Z(EDTA)]SO4的外界离子是硫酸根离子，S的价层电子对数为4+(6+2-4×2)=4，空间构型为正四面体，故D正确；故选BD；

（6）①离子型氢化物MgH2的晶胞中，每个氢离子连接晶胞中体心上的镁离子和一个顶点上的镁离子，共3个镁离子，所以阴离子的配位数为3，故答案为：3；

②MgH2遇水会缓慢反应放出氢气，反应的化学方程式为，故答案为：MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑；

③Mg位于顶点和体心，数目为8×+1=2，H位于面心，数目为：8×=4，则晶胞质量为g，晶胞体积为：cm3=nm3，故答案为：。

考点：考查了物质结构和性质、晶胞计算、氧化还原反应、原子杂化、微粒空间构型判断等相关知识。