Question

Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增，原子序數(shù)均小于36．已知：
①Z原子最外層只有一個電子其余各層全充滿，其余的均為短周期主族元素；
②Y原子價電子（外圍電子）排布msⁿmpⁿ
③R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù)；
④Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4．
請回答下列問題：
（1）Z的價電子排布式是

 

；
（2）在[Z（NH₃）₄]²⁺離子中，Z²⁺提供

 

與NH₃形成配位鍵；
（3）Q與Y形成的最簡單氣態(tài)氫化物分別為甲、乙，下列判斷正確的是

 

；
a．穩(wěn)定性：甲＞乙，沸點：甲＞乙    b．穩(wěn)定性：甲＞乙，沸點：甲＜乙
c．穩(wěn)定性：甲＜乙，沸點：甲＜乙    d．穩(wěn)定性：甲＜乙，沸點：甲＞乙
（4）Q、R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序為

 

；（用元素符號作答）
（5）五種元素中，電負性最大與最小的兩種非金屬元素形成的晶體屬于

 

晶體；
（6）Z的原子半徑為x pm，摩爾質(zhì)量為M，則Z的晶胞密度為

 

g/cm³．（用含x、M的代數(shù)式表示，N_A表示阿伏伽德羅常數(shù)）

Answer 1

考點：原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應用,配合物的成鍵情況,晶胞的計算

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,元素周期律與元素周期表專題,化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：Z原子最外層只有一個電子其余各層全充滿，其余的均為短周期主族元素，且原子序數(shù)小于36，則Z為Cu元素；Y價電子：msⁿmpⁿ中n只能取2，又為短周期，則Y可能為C或Si；R的核外L層為奇數(shù)，則可能為Li、B、N或F；Q、X的p軌道為2和4，則C（或Si）和O（或S）；又五種元素原子序數(shù)依次遞增，所以可推出：Q為C，R為N，X為O，Y為Si．
（1）根據(jù)處于穩(wěn)定狀態(tài)（基態(tài)）的原子，核外電子將盡可能地按能量最低原理排布，電子排布遵守最低能量原理，泡利不相容原理和洪特規(guī)則，一般而言，在這三條規(guī)則的指導下，可以推導出元素原子的核外電子排布情況；
（2）根據(jù)配位鍵的形成可知，單方提供孤對電子來分析解答；
（3）根據(jù)化學鍵來分析穩(wěn)定性，利用分子間作用力來分析氣態(tài)物質(zhì)的沸點；
（4）根據(jù)非金屬性的強弱及電子排布中半滿狀態(tài)來分析；
（5）根據(jù)元素的性質(zhì)分析元素，然后利用構(gòu)成晶體的微粒及作用力來分析晶體類型；
（6）Cu的晶胞為面心立方，該晶胞中銀原子個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，每個晶胞的質(zhì)量=

M

NA

×4，Cu原子的直徑為d，晶胞的邊長=

2

2

x×2=

2

x，所以晶胞的體積為2

2

x³，根據(jù)ρ=

m

V

計算其密度．

解答： 解：Z原子最外層只有一個電子其余各層全充滿，其余的均為短周期主族元素，且原子序數(shù)小于36，則Z為Cu元素；Y價電子：msⁿmpⁿ中n只能取2，又為短周期，則Y可能為C或Si；R的核外L層為奇數(shù)，則可能為Li、B、N或F；Q、X的p軌道為2和4，則C（或Si）和O（或S）；又五種元素原子序數(shù)依次遞增，所以可推出：Q為C，R為N，X為O，Y為Si；
（1）Cu的電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，其價電子排布式是3d¹⁰4s¹，故答案為：3d¹⁰4s¹；
（2）Cu²⁺可以與NH₃形成配合物，其中NH₃中N提供孤對電子，Cu²⁺提供空軌道，而形成配位鍵，故答案為：空軌道；
（3）Q、Y的氫化物分別為CH₄和SiH₄，由于C的非金屬性強于Si，則穩(wěn)定性CH₄＞SiH₄．因為SiH₄的相對分子質(zhì)量比CH₄大，故分子間作用力大，沸點高，故答案為：b；
（4）C、N和Si中，C、Si位于同一主族，則上面的非金屬性強，故第一電離能大，而N由于具有半充滿狀態(tài)，故第一電離能比相鄰元素大，所以N＞C＞Si，故答案為：Si＜C＜N；
（5）電負性最大的非元素是O，最小的非金屬元素是Si，兩者構(gòu)成的SiO₂，構(gòu)成微粒是原子，作用力是共價鍵，則屬于原子晶體，故答案為：原子晶體；
（6）Cu的晶胞為面心立方，該晶胞中銀原子個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，每個晶胞的質(zhì)量=

M

NA

×4，Cu原子的直徑為d，晶胞的邊長=

2

2

x×2=

2

x，所以晶胞的體積為2

2

x³，根據(jù)ρ=

m

V

=

4M NA

2 2? x3

=

2 ?M

x3?NA

；
故答案為：

2 ?M

x3?NA

．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系是解答的關(guān)鍵，此題綜合性較強，涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識點比較多，考察比較全面，題目難度中等．