Question

[選修一物質結構與性質]
有X、Y、Z、Q、M、E、N、G前四周期且原子序數遞增的八種元素，其中X的原子中沒有成對電子，Y元素基態(tài)原子中電子占據三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數相同，Z元素基態(tài)原子核外有兩個電子層，最外層有3個未成對電子，Q的基態(tài)原子核外成對電子數是成單電子數的3倍，E原子得到一個電子后3p軌道全充滿，G⁺中所有電子正好全部充滿K、L、M三個電子層．M、N原子的價層電子構型為nS¹，其電離能數據如下表：

	M	N
第一電離能（kJ/mol）	495.8	418.8

回答下列問題：
（1）Z元素原子的價層電子的軌道表示式為：

；
（2）由X、Y形成的Y₂X₂分子中，含有

3

個O^-鍵，

2

個π鍵：
（3）比較ME、NE的熔點高低并說明理由

NaCl熔點高于KCl，Na⁺半小小于K⁺，Na⁺與Cl^-形成的離子鍵強于K⁺與Cl^-形成的離子鍵（或NaCl晶格能高于KCl）

．
（4）Y、Z、Q的第一電離能由小到大的順序為

C＜O＜N

．（用元素符號回答）
（5）YQ₂中心原子的雜化方式為

sp

，有一種與YQ₂互為等電子體的離子，能用于鑒別Fe³⁺，寫出其電子式

．
（6）GE的晶胞結構如圖所示，陰離子周圍最近的陽離子有

4

個；GE晶體的密度為ag?cm^-3，則晶胞的體積是

4×99.5g/mol

ag/cm3×6.02×1023mol-1

（只要求列出計算式）．

Answer 1

分析：X、Y、Z、Q、M、E、N、G前四周期且原子序數遞增的八種元素，其中X的原子中沒有成對電子，則X為H；Y元素基態(tài)原子中電子占據三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數相同，電子排布為1s²2s²2p²，所以Y為C；Z元素基態(tài)原子核外有兩個電子層，最外層有3個未成對電子，最外層電子為2s²2p³，所以Z為N；Q的基態(tài)原子核外成對電子數是成單電子數的3倍，電子排布為1s²2s²2p⁴，所以Q為O；E原子得到一個電子后3p軌道全充滿，最外層為3s²3p⁵，所以E為Cl；G⁺中所有電子正好全部充滿K、L、M三個電子層，則G的質子數為2+8+18+1=29，所以G為Cu；N原子的價層電子構型為nS¹，第一電離能小，為第四周期元素，價電子排布4s¹，則N為K；M應為第三周期元素，價電子為3s¹，所以M為Na，
（1）價層電子排布為2s²2p³；
（2）由X、Y形成的C₂H₂分子，結構式為H-C≡C-H；
（3）離子半徑越小，晶格能越大，熔沸點越高；
（4）同周期從左向右第一電離能增大，但N原子p軌道半滿，為穩(wěn)定結構，則第一電離能更大；
（5）CO₂為直線結構，利用KSCN溶液檢驗Fe³⁺；
（6）由CuCl晶體的晶胞結構圖可知，由面上的陰離子可知，上下各有2個陽離子，1個晶胞中由4個CuCl，利用V=

m

ρ

來計算．

解答：解：X、Y、Z、Q、M、E、N、G前四周期且原子序數遞增的八種元素，其中X的原子中沒有成對電子，則X為H；Y元素基態(tài)原子中電子占據三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數相同，電子排布為1s²2s²2p²，所以Y為C；Z元素基態(tài)原子核外有兩個電子層，最外層有3個未成對電子，最外層電子為2s²2p³，所以Z為N；Q的基態(tài)原子核外成對電子數是成單電子數的3倍，電子排布為1s²2s²2p⁴，所以Q為O；E原子得到一個電子后3p軌道全充滿，最外層為3s²3p⁵，所以E為Cl；G⁺中所有電子正好全部充滿K、L、M三個電子層，則G的質子數為2+8+18+1=29，所以G為Cu；N原子的價層電子構型為nS¹，第一電離能小，為第四周期元素，價電子排布4s¹，則N為K；M應為第三周期元素，價電子為3s¹，所以M為Na，
（1）價層電子排布為2s²2p³，N元素原子價層電子的軌道表示式為：，故答案為：；

（2）由X、Y形成的C₂H₂分子，結構式為H-C≡C-H，有3個O^-鍵，2個π鍵，故答案為：3；2；
（3）離子半徑越小，晶格能越大，熔沸點越高，則NaCl熔點高于KCl，Na⁺半小小于K⁺，Na⁺與Cl^-形成的離子鍵強于K⁺與Cl^-形成的離子鍵（或NaCl晶格能高于KCl），
故答案為：NaCl熔點高于KCl，Na⁺半小小于K⁺，Na⁺與Cl^-形成的離子鍵強于K⁺與Cl^-形成的離子鍵（或NaCl晶格能高于KCl）；
（4）同周期從左向右第一電離能增大，但N原子p軌道半滿，為穩(wěn)定結構，則第一電離能更大，所以第一電離能為C＜O＜N，故答案為：C＜O＜N；
（5）CO₂為直線結構，則中心C原子采取sp雜化，一般利用KSCN溶液檢驗Fe³⁺，且SCN^-與CO₂互為等電子體，SCN^-的電子式為，
故答案為：sp；；
（6）由CuCl晶體的晶胞結構圖可知，由面上的陰離子可知，上下各有2個陽離子，則陰離子周圍最近的陽離子有4個；
1個晶胞中由4個CuCl，由V=

m

ρ

可知，V=

4×99.5g/mol

ag/cm3×6.02×1023mol-1

，
故答案為：4；

4×99.5g/mol

ag/cm3×6.02×1023mol-1

．

點評：本題考查原子結構與物質的性質，題目難度較大，元素的推斷是解答本題的關鍵，注重對第一電離能、化學鍵、晶胞結構等高考�？疾辄c的考查．