Question

原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素，核电荷数均小于36。已知X的一种1:2型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面；Z的L层上有2个未成对电子；Q原子的s能级与p能级电子数相等；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料；T处于周期表的ds区，原子中只有一个未成对电子。

（1）Y原子核外共有________种不同运动状态的电子，T原子有________种不同能级的电子。

（2）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为________________(用元素符号表示)。

（3）由X、Y、Z形成的离子ZXY^－与XZ₂互为等电子体，则ZXY^－中X原子的杂化轨道类型为___________。

（4）Z与R能形成化合物甲，甲与氢氟酸反应，生成物的分子空间构型分别为_________、_________。

（5）G、Q、R氟化物的熔点如下表，造成熔点差异的原因为___________________。

氟化物	G的氟化物	Q的氟化物	R的氟化物
熔点/K	993	1539	183

（6）果农常用的杀菌剂——波尔多液是由T的硫酸盐溶液和生石灰制得。若在所制得的波尔多液的沉淀上，再喷射氨水，会看到沉淀溶解变成蓝色透明溶液，得到配位数为4的配合物，写出上述沉淀溶解过程的离子方程式____________________。

（7）X单质的晶胞如图所示，若X晶体的密度为ρg·cm^－3，阿伏加德罗常数的值为N_A，则晶体中最近的两个X原子之间的距离为________cm(用ρ、N_A表示，并化成最简形式)。

Answer

（1）7；7（2）C＜O＜N（3）sp杂化（4）正四面体形、V形

（5）NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低；Mg2＋的半径比Na＋的半径小、电荷数高，晶格能：MgF2＞NaF，故MgF2的熔点比NaF高（6）Cu(OH)2＋4NH3·H2O==[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O或Cu(OH)2＋4NH3==[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－（7）

【解析】

试题分析：X的一种氢化物分子中既有σ键又有π键，说明分子里有双键或参键，X的一种氢化物为1：2型且所有原子共平面，所以X应为碳元素，它的1：2型氢化物为乙烯；Z的L层上有2个未成对电子，即核外电子排布为1s22s22p2或1s22s22p4，X、Y、Z原子序数依次增大，所以Z为氧元素，且Y为氮元素；Q原子s能级与p能级电子数相等，则Q的核外电子排布为1s22s22p4或1s22s22p63s2，由于Q的原子序数比Z大，而Z的电子排布为1s22s22p4，所以Q的电子排布为1s22s22p63s2，即Q为镁元素，而G为金属元素且原子序数介于氧和镁元素之间，所以G为钠元素；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料，R为硅元素；T处于周期表的d区，且原子序数是d区中最大的，且核电荷数小于36，根据元素周期表可知，T为镍元素，（1）Y为氮元素，核外电子排布式为1s22s22p3，所以7种不同运动状态的电子，T为镍元素，它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，所以它有7个能级；（2）C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA族的,所以其第一电离能大小顺序为C＜O＜N；（3）OCN-与CO2互为等电子体，所以它们结构相似，在二氧化碳中碳的价层电子对数为4/2=2，所以碳的杂化方式为sp杂化；（4）化合物甲为二氧化硅，在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围有四个Si-O键，所以1mol二氧化硅中含有4molSi-O键，SiO2与HF反应的方程式为：SiO2+4HF=SiF4+2H2O，其中SiF4中硅原子的价层电子对数为(4+4)/2=4，所以SiF4的空间构型为正四面体，H2O中氧原子的价层电子对数为(6+2)/2=4，所以H2O的空间构型为v形；（5）在NaF、MgF2、SiF4中NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低，Mg2+的半径比Na+的半径小，电荷数高，晶格能MgF2＞NaF，故MgF2的熔点比NaF高；（6）氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，涉及的离子方程式为：Cu2++2NH3·H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+、Cu（OH）2+4NH3═[Cu（NH3）4]2++2OH-；（7）假设晶胞的边长为acm晶胞的体积为a3cm3,晶体中最近的两个碳原子之间的距离为a/4.。ρ·a3/8=12/NA.a3=(8×1/2)/ρ·NA，所以a=。

考点：原子核外电子排布、元素周期律、晶体的结构与性质、晶胞的计算等