Question

9．已知Q、R、X、Y、Z、W都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，其中Q原子外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍；化合物R₂Z的晶體為離子晶體，Z原子核外的M層中有兩對(duì)成對(duì)電子；X元素最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同；Y單質(zhì)的晶體類型在同周期的單質(zhì)中沒(méi)有相同的；W元素所在族有三列，只有兩個(gè)未成對(duì)的電子．請(qǐng)根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：（答題時(shí)，Q、R、X、Y、Z、W用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）W的外圍電子（價(jià)電子）排布式是3d⁸4s²．
（2）Q、R、X、Y的第一電離能由小到大的順序?yàn)镹a＜Mg＜Si＜C．（用元素符號(hào)表示）
（3）QZ₂分子的空間構(gòu)型為直線形．
（4）R的氯化物的熔點(diǎn)比Y的氯化物的熔點(diǎn)高（填高或低），理由是_前者是離子晶體，后者是分子晶體_
（5）據(jù)報(bào)道，只含Q、X、W三種元素的晶體竟然具有超導(dǎo)性．鑒于這三種元素都是常見(jiàn)元素，從而引起廣泛關(guān)注．該晶體的結(jié)構(gòu)如圖，試寫(xiě)出該晶體的化學(xué)式_MgCNi₃．晶體中每個(gè)X原子周圍距離最近的W原子有4_個(gè)．

Answer 1

分析 已知Q、R、X、Y、Z、W都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，
Q原子外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，最外層最多為8個(gè)電子，則Q只能含有2個(gè)電子層，最外層為4個(gè)電子，則Q為C元素；
化合物R₂Z的晶體為離子晶體，Z原子核外的M層中有兩對(duì)成對(duì)電子，電子排布式為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁴，則Z為S元素，所以R為Na元素；
X元素最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同，最外層最多為8個(gè)電子，則X只能含有3個(gè)電子層，最外層為2個(gè)電子，則X為Mg元素；
Y單質(zhì)的晶體類型在同周期的單質(zhì)中沒(méi)有相同的，只能是原子晶體，則Y為Si元素；
W元素所在族有三列，說(shuō)明在ⅤⅢ族，只有兩個(gè)未成對(duì)的電子，電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，則W為Ni元素；
據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：經(jīng)過(guò)分析可知Q、R、X、Y、Z、W分別為：C元素、Na元素、Mg元素、Si元素、S元素、Ni元素；
（1）Ni是28號(hào)元素，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁸4s²，外圍電子排布式為：3d⁸4s²；
故答案為：3d⁸4s²；
（2）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，據(jù)此判斷第一電離能大小順序；同一主族元素，元素的第一電離能從上到下逐漸減小，故第一電離能：Na＜Mg＜Si＜C；
故答案為：Na＜Mg＜Si＜C；
（3）CS₂分子中價(jià)電子對(duì)=2+$\frac{4+0}{2}$=2，且沒(méi)有孤電子對(duì)，碳原子采取sp雜化，所以是直線型分子；
故答案為：直線；
（4）R的氯化物為NaCl，屬于離子晶體，Q的氯化物CCl₄，屬于分子晶體，故熔點(diǎn)：CCl₄＜KCl；
故答案為：高；前者是離子晶體，后者是分子晶體；
（5）該晶胞中，碳原子個(gè)數(shù)是1，鎂原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，鎳原子個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{2}$=3，所以其化學(xué)式為：MgCNi₃，以定點(diǎn)Mg原子研究，晶體中每個(gè)鎂原子周圍距離最近的鎳原子位于頂角，共4個(gè)；
故答案為：MgCNi₃；4．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了原子核外電子排布、元素周期表的結(jié)構(gòu)、電子排布圖、晶胞結(jié)構(gòu)的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，中等難度．