Question

【題目】J、M、Q、R、T、X、Y、Z為前四周期原子序數(shù)依次增大的8種元素（不包含0族元素）。J的原子半徑是周期表所有元素中最小的，M基態(tài)原子的3個(gè)能級所含電子數(shù)相同，R的基態(tài)原子2p能級上未成對電子數(shù)與M相同，T的基態(tài)原子含13種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，X與R位于同一主族，Y的基態(tài)原子最外層有7個(gè)電子，Z的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是次外層的1/7。（回答問題時(shí)用字母對應(yīng)的元素符號）

⑴基態(tài)Z2＋的核外電子排布式是______。

⑵Q、R、X的第一電離能由大到小的順序是______。

⑶X8的結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其熔沸點(diǎn)均高于XR2，原因是______。

⑷氣態(tài)XR3以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為______；固體XR3中存在如圖乙所示的三聚分子，該分子中X原子的雜化軌道類型為______。

⑸不考慮配離子[T(RJ)4]－的空間構(gòu)型， [T(RJ)4]－的結(jié)構(gòu)式可以表示為______。（用“→”表示其中的配位鍵）

⑹由T、Q原子形成的晶體晶胞如圖丙所示，相鄰T、Q原子間以共價(jià)鍵相連接。該晶體的化學(xué)式為______，預(yù)測該晶體熔點(diǎn)高或低，并說明理由：_____。

⑺ZX2晶體的晶胞如圖丁所示，距離每個(gè)Z2＋最近的Z2＋的個(gè)數(shù)是______。

⑻JY易溶于水的原因是______。

⑼1 mol MR(QJ2)2中所含σ鍵的數(shù)目是______。

⑽MQR－的中心原子的軌道雜化類型是______。

Answer 1

【答案】[Ar]3d6 N、O、S S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng) 平面三角形 sp3雜化 AlN 熔點(diǎn)高，晶體類型為原子晶體 12 HCl為極性分子，極性分子易溶于極性溶劑水中 7NA sp雜化

【解析】

J、M、Q、R、T、X、Y、Z為前四周期原子序數(shù)依次增大的8種元素，J的原子半徑是周期表所有元素中最小的，則J為H元素；M基態(tài)原子的3個(gè)能級所含電子數(shù)相同，則M的核外電子排布式為1s22s22p2，推知M為C元素；R的基態(tài)原子2p能級上未成對電子數(shù)與M相同，為2，則R的核外電子排布式為1s22s22p4，為O元素；根據(jù)M、Q、R原子序數(shù)依次增大的信息可知，Q為N元素；T的基態(tài)原子含13種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，則T為Al元素；X與O位于同一主族，為S元素；Y的基態(tài)原子最外層有6個(gè)電子，原子序數(shù)比X大，則推知為Cl元素；Z的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是次外層的1/7，則Z為Fe元素，結(jié)合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析作答。

根據(jù)上述分析可知，J、M、Q、R、T、X、Y、Z分別是H、C、N、O、Al、S、Cl和Fe元素，則

⑴Fe的原子序數(shù)為26，其核外電子排布式為[Ar]3d64s2，故基態(tài)Fe2＋的核外電子排布式是[Ar]3d6；

⑵Q、R、X分別是N、O、S，因同一周期第一電離能呈增大趨勢，但N位于第V族，p能級為半充滿結(jié)構(gòu)，處于穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能比O的大，而S與O位于同一主族，S的第一電離能比O的小，故第一電離能由大到小的順序是：N、O、S；

⑶S8和SO2均為分子晶體，但S8的相對分子質(zhì)量較大，分子間范德華力強(qiáng)，因此熔沸點(diǎn)較SO2高，故答案為：S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)；

⑷氣態(tài)SO3以單分子形式存在，其價(jià)層電子對數(shù)=3+=3，故其分子的立體構(gòu)型為平面三角形；根據(jù)圖中X的成鍵方式空間構(gòu)型為四面體可知，X原子的雜化軌道類型為sp3雜化，故答案為：平面三角形；sp3雜化；

⑸[Al(OH)4]－中Al3+為中心離子，OH-為配體，O原子提供孤對電子，配位數(shù)為4，則其構(gòu)型可表示為：；

⑹根據(jù)均攤法可知，晶胞內(nèi)Al的個(gè)數(shù)為：=4，N的個(gè)數(shù)為：4，故該晶體的化學(xué)式為AlN；根據(jù)題意可知，該晶體為原子晶體，因此熔點(diǎn)較高，故答案為：AlN；熔點(diǎn)高，晶體類型為原子晶體；

⑺根據(jù)圖中立體結(jié)構(gòu)可知，距離每個(gè)Fe2＋最近的Fe2＋的個(gè)數(shù)是12，故答案為：12；

⑻HCl為極性分子，水也為極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知，極性分子易溶于極性溶劑水中，故答案為：HCl為極性分子，極性分子易溶于極性溶劑水中；

⑼CO(NH2)2的結(jié)構(gòu)簡式為：NH2-CO-NH2，其中1mol所含σ鍵的數(shù)目是7NA，故答案為：7NA；

⑽CNO－的中心原子C的的價(jià)層電子對數(shù)=2+=2，其雜化軌道類型為sp雜化。