Question

原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七種元素，核電荷數(shù)均小于36．已知X的一種1：2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，且所有原子共平面；Z的L層上有2個未成對電子；Q原子s能級與p能級電子數(shù)相等；G為金屬元素；R單質是制造各種計算機、微電子產品的核心材料；T處于周期表的d區(qū)，且原子序數(shù)是d區(qū)中最大的．
（1）Y原子核外共有

 

種不同運動狀態(tài)的電子，T原子有

 

種不同能級的電子．
（2）X、Y、Z的最簡單氫化物的穩(wěn)定性由弱到強的順序是

 

（3）由X、Y、Z形成的離子ZXY^-與XZ₂互為等電子體，則ZXY^-中X原子的雜化軌道類型為

 

．
（4）Z與R能形成化合物甲，1mol甲中含

 

mol化學鍵，甲與氫氟酸反應，生成物的分子空間構型分別為

 

，

 

．
（5）G、Q、R氟化物的熔點如下表，造成熔點差異的原因為

 

．

氟化物	G的氟化物	Q的氟化物	R的氟化物
熔點/K	993	1539	183

（6）T與鑭（La）形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶胞結構示意圖如圖1所示．該合金的化學式為

 

．
（7）丁二酮肟常用于檢驗T²⁺：在稀氨水中，丁二酮肟與T²⁺反應生成鮮紅色沉淀，其結構如圖2所示．該結構中，除共價鍵外還存在配位鍵和氫鍵，請在圖中用箭頭和“…”表示出配位鍵和氫鍵．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X的一種氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，說明分子里有雙鍵或參鍵，且X的一種氫化物為1：2型且所有原子共平面，則X應為C元素，它的1：2型氫化物為乙烯；
Z的L層上有2個未成對電子，即核外電子排布為：1s²2s²2p²或1s²2s²2p⁴，X、Y、Z原子序數(shù)依次增大，所以Z為O元素、Y為氮元素；
Q原子s能級與p能級電子數(shù)相等，則Q的核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，由于Q的原子序數(shù)比Z大，而Z的電子排布為：1s²2s²2p⁴，所以Q的電子排布為：1s²2s²2p⁶3s²，即Q為Mg元素；
而G為金屬元素且原子序數(shù)介于氧和鎂元素之間，所以G為鈉元素；
R單質是制造各種計算機、微電子產品的核心材料，R為Si元素；
T處于周期表的d區(qū)，且原子序數(shù)是d區(qū)中最大的，且核電荷數(shù)小于36，根據(jù)元素周期表可知，T為Ni元素，
據(jù)此以上分析及元素周期律知識解答（1）-（5）；
（6）利用均攤法計算晶胞中含有的原子數(shù)；
（7）中心原子提供空軌道配體提供孤電子對形成配位鍵；氫鍵存在于已經與N、O、F等電負性很大的原子形成共價鍵的H與另外的N、O、F等電負性很大的原子之間．

解答： 解：X的一種氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，說明分子里有雙鍵或參鍵，X的一種氫化物為1：2型且所有原子共平面，所以X應為碳元素，它的1：2型氫化物為乙烯；Z的L層上有2個未成對電子，即核外電子排布為1s²2s²2p²或1s²2s²2p⁴，X、Y、Z原子序數(shù)依次增大，所以Z為氧元素，且Y為氮元素；Q原子s能級與p能級電子數(shù)相等，則Q的核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，由于Q的原子序數(shù)比Z大，而Z的電子排布為1s²2s²2p⁴，所以Q的電子排布為1s²2s²2p⁶3s²，即Q為鎂元素，而G為金屬元素且原子序數(shù)介于氧和鎂元素之間，所以G為鈉元素；R單質是制造各種計算機、微電子產品的核心材料，R為硅元素；T處于周期表的d區(qū)，且原子序數(shù)是d區(qū)中最大的，且核電荷數(shù)小于36，根據(jù)元素周期表可知，T為鎳元素，
（1）Y為N元素，核外電子排布式為1s²2s²2p³，所以7種不同運動狀態(tài)的電子；
T為Ni元素，它的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，所以它有7個能級，
故答案為：7；7；
（2）C、N、O位于元素周期表同一周期，且原子序數(shù)依次增大，根據(jù)元素周期律可知，它們的最簡單氫化物的穩(wěn)定性由弱到強，則X、Y、Z的最簡單氫化物的穩(wěn)定性由弱到強的順序為：CH₄＜NH₃＜H₂O，
故答案為：CH₄＜NH₃＜H₂O；
（3）OCN^-與CO₂互為等電子體，所以它們結構相似，在二氧化碳中碳的價層電子對數(shù)為：

4

2

=2，所以碳的雜化方式為sp雜化，
故答案為：sp雜化；
（4）化合物甲為二氧化硅，在二氧化硅晶體中，每個硅原子周圍有四個Si-O鍵，所以1mol二氧化硅中含有4molSi-O鍵；
SiO₂與HF反應的方程式為：SiO₂+4HF=SiF₄+2H₂O，其中SiF₄中硅原子的價層電子對數(shù)為：

4+4

2

=4，所以SiF₄的空間構型為正四面體，H₂O中氧原子的價層電子對數(shù)為：

6+2

2

=4，所以H₂O的空間構型為V形，
故答案為：4；正四面體形；V形；
（5）在NaF、MgF₂、SiF₄中NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點低，Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，電荷數(shù)高，晶格能MgF₂＞NaF，故MgF₂的熔點比NaF高，
故答案為：NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點低，Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，電荷數(shù)高，晶格能MgF₂＞NaF，故MgF₂的熔點比NaF高；
（6）在鎳與鑭形成的晶缽中鑭原子分布在立方體的八個頂點上，數(shù)目為：8×

1

8

=1，鎳原子分布在體心和側面的面心以及上下底面上，數(shù)目為1+8×

1

2

=5，所以合金的化學式為LaNi₅，故答案為：LaNi₅；
（7）中心原子提供空軌道配體提供孤電子對形成配位鍵，氫鍵存在于已經與N、O、F等電負性很大的原子形成共價鍵的H與另外的N、O、F等電負性很大的原子之間，在圖中用箭頭和“…”表示出配位鍵和氫鍵為，故答案為：．

點評：本題考查了位置結構與性質的關系，題目難度中等，試題涉及等電子體、原子核外電子排布、元素周期律、晶體的性質、晶胞的計算等知識點，綜合性較強、知識點較多，正確推斷各元素為解答關鍵．