Question

9．已知：G、Q、R、T、X、Y、Z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．G的簡單陰離子最外層有2個(gè)電子，Q原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，X元素最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同；T₂R的晶體類型是離子晶體，Y原子基態(tài)3p原子軌道上有2個(gè)未成對電子，其單質(zhì)晶體類型屬于分子晶體；在元素周期表中Z元素位于第11列．
回答下列問題：
（1）Z的核外外圍電子排布式是3d¹⁰4s¹．
（2）X以及與X左右相鄰的兩種元素，其第一電離能由小到大的順序?yàn)镹a＜Al＜Mg（填元素符號(hào)）．
（3）QR₂分子中，Q原子采取SP雜化，寫出與QR₂互為等電子體的一種分子的化學(xué)式：N₂O（或CS₂等）．
（4）分子式為G₂R、G₂Y的兩種物質(zhì)中一種更穩(wěn)定，原因是O的非金屬性強(qiáng)于S，故H₂O比H₂S穩(wěn)定；T的氯化物的熔點(diǎn)比Q的氯化物的熔點(diǎn)高，原因是氯化鈉屬于離子晶體，四氯化碳屬于分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)一般高于分子晶體．
（5）據(jù)報(bào)道，由Q、X、Z三種元素形成的一種晶體具有超導(dǎo)性，其晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示．晶體中距每個(gè)X原子周圍距離最近的Q原子有2個(gè)．

Answer 1

分析 G、Q、R、T、X、Y、Z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．G的簡單陰離子最外層有2個(gè)電子，則G為氫元素；Q原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，則Q原子有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，故Q為碳元素；X元素最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同，最外層電子數(shù)為2，原子序數(shù)大于碳元素，應(yīng)處于第三周期，故X為Mg元素；T₂R的晶體類型是離子晶體，T為+1價(jià)、R為-2價(jià)，結(jié)合原子序數(shù)可知，T為Na元素、R為氧元素；Y原子基態(tài)3p原子軌道上有2個(gè)未成對電子，其單質(zhì)晶體類型屬于原子晶體，則Y為Si元素；在元素周期表中Z元素位于第11列，則Z為Cu元素，據(jù)此解答．

解答 解：G、Q、R、T、X、Y、Z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．G的簡單陰離子最外層有2個(gè)電子，則G為氫元素；Q原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，則Q原子有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，故Q為碳元素；X元素最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同，最外層電子數(shù)為2，原子序數(shù)大于碳元素，應(yīng)處于第三周期，故X為Mg元素；T₂R的晶體類型是離子晶體，T為+1價(jià)、R為-2價(jià)，結(jié)合原子序數(shù)可知，T為Na元素、R為氧元素；Y原子基態(tài)3p原子軌道上有2個(gè)未成對電子，其單質(zhì)晶體類型屬于原子晶體，則Y為Si元素；在元素周期表中Z元素位于第11列，則Z為Cu元素．
（1）在元素周期表中Z元素位于第11列，為Cu元素，外圍電子排布式是：3d¹⁰4s¹，
故答案為：3d¹⁰4s¹；
（2）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，但Mg原子3s能級(jí)容納兩個(gè)電子，處于全滿穩(wěn)定狀態(tài)，電子能量降低，第一電離能高于Al元素，故第一電離能Na＜Al＜Mg，
故答案為：Na＜Al＜Mg；
（3）CO₂分子中碳原子成2個(gè)C=O雙鍵，沒有孤電子對，故碳原子采取sp雜化，CO₂互為等電子體的一種分子的化學(xué)式：N₂O（或CS₂等），
故答案為：sp；N₂O（或CS₂等）；
（4）O的非金屬性強(qiáng)于S，故H₂O比H₂S穩(wěn)定，氯化鈉屬于離子晶體，四氯化碳屬于分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)一般高于分子晶體，
故答案為：O的非金屬性強(qiáng)于S，故H₂O比H₂S穩(wěn)定；氯化鈉屬于離子晶體，四氯化碳屬于分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)一般高于分子晶體；
（5）每個(gè)X原子被兩個(gè)晶胞共用，每個(gè)晶胞含有一個(gè)Q原子，所以晶體中距每個(gè)X原子周圍距離最近的Q原子有2個(gè)，
故答案為：2．

點(diǎn)評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布規(guī)律、第一電離能、雜化理論、等電子體、晶體類型與性質(zhì)、晶胞計(jì)算等，題目較為綜合，推斷元素是解題的關(guān)鍵，難度中等，旨在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．