Question

X、Y、Z、W、Q、R均为前四周期元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表所示：

X的基态原子中电子分布在三个不同的能级中且每个能级中电子总数相同

Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应

Z元素的族序数是周期数的三倍

W原子的第一至第六电离能分别为： I1＝578 kJ·mol^－1      I2＝1 817 kJ·mol^－1     I3＝2 745 kJ·mol^－1 I4＝11 575 kJ·mol^－1 I5＝14 830 kJ·mol^－1     I6＝18 376 kJ·mol^－1

Q为前四周期中电负性最小的元素

R位于周期表中的第11列

（1）R基态原子的价电子排布图为                  ，R在周期表中位于________区。

（2）X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为______________（用元素符号表示）。

（3）含有元素Q的盐的焰色反应为        色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是__________。

（4）Q单质形成的晶体的堆积模型为__________________，配位数是______________。

（5）光谱证实单质W与强碱溶液反应有[W（OH）₄]^－生成，则[W（OH）₄]^－中存在________（填字母）。

a．极性共价键   b．非极性共价键   c．配位键  d．σ键   e．π键

Answer

（1） ds （2）N＞O＞C（3）紫 电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量（4）体心立方堆积 8 （5）acd

【解析】

试题分析：X、Y、Z、W、Q、R均为前四周期元素，且原子序数依次增大：X元素的基态原子中电子分布在三个不同的能级中，且每个能级中的电子总数相同，则核外电子排布为1s22s22p2，则X为C元素；Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应，则Y为N元素；Z元素的族序数是其周期数的三倍，则Z为O元素；W原子的第四电离能剧增，表现+3价，且Z的原子序数小于W，则W为Al元素；Q为前四周期中电负性最小的元素，则Q为钾元素；元素R位于周期表的第11列，原子序数大于K元素，处于第四周期，为Cu元素。

（1）Cu原子核外有29个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其价电子为3d和4s电子，所以铜基态原子的价电子排布图为，该元素位于ds区；

（2）同一周期中，第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以这三种元素的第一电离能大小顺序是：N＞O＞C；

（3）Q为K元素，其焰色反应是紫色，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态及基态时，以光的形式释放能量，所以许多金属盐都可以发生焰色反应；

（4）钾单质形成的晶体的堆积模型为体心立方堆积，配位数是8；

（5）[Al（OH）4]－中氢原子和氧原子之间存在极性共价键，为σ键，铝原子含有空轨道，氧原子含有孤电子对，所以该离子中含有配位键，答案选acd。

【考点定位】本题主要是考查结构性质位置关系、核外电子排布规律、电离能、化学键、晶胞结构等

【名师点晴】解答时推断元素是解题关键，难点是电离能比较和晶胞结构。气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量是第一电离能，符号I，单位kJ/mol。电离能大小比较规律是：①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。③同种原子：逐级电离能越来越大（即I1≤I2≤I3…）。常见金属晶体的晶胞总结如下：简单立方堆积（）：典型代表Po，空间利用率52%，配位数为6；体心立方堆积（）：典型代表Na、K、Fe，空间利用率68%，配位数为8；六方最密堆积（）：典型代表Mg、Zn、Ti，空间利用率74%，配位数为12；面心立方最密堆积（）：典型代表Cu、Ag、Au，空间利用率74%，配位数为12。