Question

15．Q、R、T、X、Y、Z是六種原子序數(shù)依次增大的前四周期常見元素，其相關(guān)信息如表：

元素	相關(guān)信息
Q	Q的單質(zhì)是實驗室常用的惰性電極材料
R	R原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對電子
T	負(fù)二價的元素T的氫化物在通常情況下是一種液體，且 T的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.9%
X	X是第三周期電負(fù)性最大的元素
Y	元素Y位于周期表第10列
Z	Z存在質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為36的核素

（1）Z元素的原子基態(tài)時的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹
（2）下列敘述正確的是d
a．Q的最簡單氣態(tài)氫化物比R的氣體氫化物穩(wěn)定
b．Q的含氧酸一定比R的含氧酸酸性強(qiáng)
c．R的氣態(tài)氫化物的熔點在同族元素形成的氫化物中最低
d．R的第一電離能、電負(fù)性都比Q大
（3）Q和T可形成兩種常見化合物，分別表示為QT與QT₂．QT分子中σ鍵π鍵的個數(shù)比為1：2；QT₂分子中，Q原子采取sp雜化．
（4）笑氣（R₂T）是一種麻醉劑，有關(guān)理論認(rèn)為R₂T與QT₂具有相似的結(jié)構(gòu)．故的空間構(gòu)型為直線形，且為非極性（填“極性”或“非極性”）分子．
（5）現(xiàn)有Q、Y和鎂三種元素的某種晶體具有超導(dǎo)性，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示．該晶體的化學(xué)式為MgNi₃C；晶體中每個鎂原子周圍距離相等且最近的Y原子有12個．

Answer 1

分析 Q的單質(zhì)是實驗室常用的惰性電極材料，則Q為碳元素；R原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對電子，原子核外電子排布式為1s²2s²2p³，故R為N元素；負(fù)二價的元素T和氫的化合物在通常情況下是一種液體，其中T的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.9%，負(fù)二價的元素T和氫的化合物為H₂X，令T的相對分子質(zhì)量為a，則$\frac{a}{a+2}$=88.9%，解得a=16，所以T為O元素；X是第三周期電負(fù)性最大的元素，則X為Cl；元素Y位于周期表第10列，則Y為Ni；Z存在質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為36的核素，則質(zhì)子數(shù)為65-36=29，故Z為Cu．

解答 解：Q的單質(zhì)是實驗室常用的惰性電極材料，則Q為碳元素；R原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對電子，原子核外電子排布式為1s²2s²2p³，故R為N元素；負(fù)二價的元素T和氫的化合物在通常情況下是一種液體，其中T的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.9%，負(fù)二價的元素T和氫的化合物為H₂X，令T的相對分子質(zhì)量為a，則$\frac{a}{a+2}$=88.9%，解得a=16，所以T為O元素；X是第三周期電負(fù)性最大的元素，則X為Cl；元素Y位于周期表第10列，則Y為Ni；Z存在質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為36的核素，則質(zhì)子數(shù)為65-36=29，故Z為Cu．
（1）Z為Cu元素的原子基態(tài)時的電子排布式是：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）a．非金屬性Q（碳）＜R（N），故R的最簡單氣態(tài)氫化物比Q的氣體氫化物穩(wěn)定，故a錯誤；
b．碳酸為弱酸，而硝酸為強(qiáng)酸，故b錯誤；
c．氨氣分子之間形成氫鍵，熔點在同族元素形成的氫化物中高于其它分子晶體的，故c錯誤；
d．同周期自左而右電負(fù)性增大，氮元素原子2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，N元素的第一電離能、電負(fù)性均比碳的大，故d正確，
故選：d；
（3）Q和T可形成兩種常見化合物，分別表示為CO與CO₂．CO分子結(jié)構(gòu)簡式為C≡O(shè)，分子中σ鍵π鍵的個數(shù)比為1：2，CO₂分子為直線型結(jié)構(gòu)，C原子采取sp雜化，
故答案為：1：2；sp；
（4）有關(guān)理論認(rèn)為N₂O與CO₂具有相似的結(jié)構(gòu)，故的空間構(gòu)型為直線形，且為非極性分子，
故答案為：直線形；非極性；
（5）含有C、Ni和鎂三種元素的某種晶體具有超導(dǎo)性，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Mg原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，C原子數(shù)目為1，Ni原子數(shù)目為6×$\frac{1}{2}$=3，則該晶體的化學(xué)式為MgNi₃C；晶體中每個鎂原子周圍距離最近的Ni原子處于以Mg為頂點的面心上，補(bǔ)全晶胞可知，Mg原子為12個面共用，故晶體中每個鎂原子周圍距離最近的Ni原子有12個，
故答案為：MgNi₃C；12．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布規(guī)律、電離能、電負(fù)性、化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞結(jié)構(gòu)及計算等，難度中等，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意利用均攤法進(jìn)行晶胞的有關(guān)計算．