Question

原子序數依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七種元素，核電荷數均小于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）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

 

．
（3）X、Y、Z的最簡單氫化物的穩(wěn)定性由弱到強的順序是

 

（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所示．該合金的化學式為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子的運動狀態(tài),判斷簡單分子或離子的構型,晶體的類型與物質熔點、硬度、導電性等的關系,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

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，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能級電子數相等，則Q的核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，由于Q的原子序數比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)，且原子序數是d區(qū)中最大的，且核電荷數小于36，根據元素周期表可知，T為鎳元素，據此答題；

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能級電子數相等，則Q的核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，由于Q的原子序數比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)，且原子序數是d區(qū)中最大的，且核電荷數小于36，根據元素周期表可知，T為鎳元素，
（1）Y為氮元素，核外電子排布式為1s²2s²2p³，所以7種不同運動狀態(tài)的電子，T為鎳元素，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）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為

4

2

=2，所以碳的雜化方式為sp雜化，故答案為：sp雜化；
（3）C、N、O位于元素周期表同一周期，且原子序數依次增大，根據元素周期律可知，它們的最簡單氫化物的穩(wěn)定性由弱到強，故答案為：CH₄＜NH₃＜H₂O；
（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為

6+2

2

=4，所以H₂O的空間構型為v形，故答案為：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，數目為1+8×

1

2

=5，所以合金的化學式為LaNi₅，故答案為：LaNi₅；

點評：本題主要考查了等電子體、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，中等難度，解題的難點是元素的推斷．