Question

如圖1是元素周期表的一部分．表中所列的字母分別代表某一種化學(xué)元素．

（1）T³⁺的核外電子排布式是：

 

．
（2）Q、R、M的第一電離能由大到小的順序是

 

（用元素符號表示）．
（3）根據(jù)等電子原理，寫出RM⁺的電子式：

 

．
（4）下列有關(guān)上述元素的說法中，正確的是：

 

（填序號）
①G單質(zhì)的熔點高于J單質(zhì)，是因為G單質(zhì)的金屬鍵較強
②J比X活潑，所以J可以在溶液中置換出X
③將J₂M₂溶于水，要破壞離子鍵和共價鍵
④RE₃沸點高于QE₄，主要是因為前者相對分子質(zhì)量較大
⑤一個Q₂E₄分子中含有五個σ鍵和一個π鍵
（5）加拿大天文臺在太空發(fā)現(xiàn)了EQ₉R，已知分子中所有原子均形成8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，是直線型分子，不存在配位鍵．寫出其結(jié)構(gòu)式：

 

．
（6）G與R單質(zhì)直接化合生成一種離子化合物G₃R．該晶體（如圖2）具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)．每層中，G原子構(gòu)成平面六邊形，每個六邊形的中心有一個R原子．層與層之間還夾雜一定數(shù)量的原子．請問這些夾雜的原子應(yīng)該是

 

（填G或R的元素符號）．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：由元素在周期表中位置，可知E為氫、G為Li、Q為碳、R為氮、M為氧、J為Na、T為Fe、X為Cu．
（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫Fe³⁺的核外電子排布式；
（2）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，但原子各軌道處于半滿、全滿、全空時，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；
（3）NO⁺與N₂核外等電子體，NO⁺中N與O之間形成3對共用電子對，各原子滿足8電子結(jié)構(gòu)；
（4）①Li、Na都屬于金屬晶體，金屬性越強，單質(zhì)熔點越高；
②鈉與水反應(yīng)反應(yīng)；
③Na₂O₂含有離子鍵、共價鍵，與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，要破壞離子鍵和共價鍵；
④根據(jù)氫鍵進(jìn)行分析解答；
⑤一個C₂H₄分子中含有1個C=C雙鍵、4個C-H單鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵、1個π鍵；
（5）HC₉N分子中所有原子均形成8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，是直線型分子，不存在配位鍵，則一定存在C≡C和C≡N鍵；
（6）G與R單質(zhì)直接化合生成一種離子化合物L(fēng)i₃N，每層中Li原子構(gòu)成平面六邊形，每個六邊形的中心有一個N原子，一個六邊形實際Li原子數(shù)目為6×

1

3

=2，結(jié)合化合物化學(xué)式判斷．

解答： 解：由元素在周期表中位置，可知E為氫、G為Li、Q為碳、R為氮、M為氧、J為Na、T為Fe、X為Cu．
（1）T為Fe，F(xiàn)e³⁺的核外電子為23，其電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（2）同周期從左向右第一電離能呈增大趨勢，但N原子的2p電子為半滿，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，能量較低，所以N原子的第一電離能高于氧元素，C原子的最小，所以第一電離能為：N＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；
（3）NO⁺與N₂核外等電子體，NO⁺中N與O之間形成3對共用電子對，電子式為：，故答案為：；
（4）①G為Li，J為Na，都是金屬晶體，離子半徑越小，金屬鍵越強，Li離子半徑小，所以熔點高，故①正確；
②Na的活潑性強，首先與水反應(yīng)，所以在溶液中不能置換出Cu，故②錯誤；
③J₂M₂為Na₂O₂，含有離子鍵、共價鍵，與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵斷裂，溶于水要破壞離子鍵和共價鍵，故③正確；
④氨氣中存在氫鍵，所以氨氣的沸點高于甲烷，故④錯誤；
⑤一個C₂H₄分子中含有4個C-H鍵，1個C=C鍵，含有五個σ鍵和一個π鍵，故⑤正確；
故答案為：①③⑤；
（4）HC₉N分子中所有原子均形成8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，是直線型分子，不存在配位鍵，則一定存在C≡C和C≡N鍵，其結(jié)構(gòu)式為H-C≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N，
故答案為：H-C≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N；
（5）G與R單質(zhì)直接化合生成一種離子化合物L(fēng)i₃N，每層中Li原子構(gòu)成平面六邊形，每個六邊形的中心有一個N原子，一個六邊形實際Li原子數(shù)目為6×

1

3

=2，Li₃N中離子個數(shù)為3：1，所以層與層之間還原子為Li，故答案為：Li．

點評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、電離能、等電子體、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體類型與性質(zhì)、常用化學(xué)應(yīng)用、晶胞計算等，（4）、（5）為易錯點和難點，較好的考查學(xué)生分析解決問題能力，題目難度中等．