Question

X、Y、T、Q 四種元素，位于元素周期表前四周期，元素的性質或結構信息見下表．

元素

性質或結構信息

X

單質為雙原子分子，分子中含有3對共用電子對，常溫下單質氣體性質穩定，但其原子較活潑．

Y

二價陽離子的外圍電子層排列為3d9

T

原子核外s軌道電子總數等于p軌道電子總數；人體內含量最多的元素，且其單質是常見的助燃劑．

Q

第三周期主族元素中原子半徑最小．

請根據上述信息回答下列問題：
（1）寫出 X₃^-的一種等電子體的化學式

 

； X的氣態氫化物易液化的原因是：

 

．
（2）寫出T元素基態原子的核外電子排布式

 

；Q元素的原子核外有

 

種運動狀態不同的電子．
（3）元素 X、T 的電負性相比，

 

的小（填元素名稱）；元素X的第一電離能與T相比較，T的

 

（填“大”或“小”）．
（4）Y元素在周期表中位于

 

區．Y單質晶體的晶胞中實際擁有

 

個原子，該晶體中Y原子在三維空間的堆積方式為

 

堆積．CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結構，已知CaO晶體密度為ag?cm^-3，N_A表示阿伏加德羅常數，則CaO晶胞體積為

 

cm³．
（5）在硫酸銅溶液中通入X的氣態氫化物至過量，先出現藍色沉淀，最后溶解形成深藍色的溶液．此藍色沉淀溶解的離子方程式為：

 

．
（6）元素X與Q可形成化合物XQ₃，根據價層電子對互斥理論判斷XQ₃的空間構型為：

 

，分子中X原子的雜化方式為

 

雜化．

Answer 1

分析：X單質為雙原子分子，分子中含有3對共用電子對，常溫下單質氣體性質穩定，但其原子較活潑，則X是N元素；
Y二價陽離子的外圍電子層排列為3d⁹，Y的原子序數是18+9+2=29，為Cu元素；
T原子核外s軌道電子總數等于p軌道電子總數，人體內含量最多的元素，且其單質是常見的助燃劑，則T為O元素；
同一周期中，原子半徑隨著原子序數的增大而減小，Q在第三周期主族元素中原子半徑最小，則Q為Cl元素，結合物質的結構和性質解答．

解答：解：X單質為雙原子分子，分子中含有3對共用電子對，常溫下單質氣體性質穩定，但其原子較活潑，則X是N元素；
Y二價陽離子的外圍電子層排列為3d⁹，Y的原子序數是18+9+2=29，為Cu元素；
T原子核外s軌道電子總數等于p軌道電子總數，人體內含量最多的元素，且其單質是常見的助燃劑，則T為O元素；
同一周期中，原子半徑隨著原子序數的增大而減小，Q在第三周期主族元素中原子半徑最小，則Q為Cl元素，
（1）X₃^-為N₃^-，該離子中含有3個原子且含有16個價電子，則一種等電子體的化學式CO₂，X的氣態氫化物是氨氣，氨氣易液化的原因是：氨氣分子間不只存在范德華力，還存在氫鍵，氫鍵的存在導致氨氣易液化，故答案為：CO₂；氫鍵導致其易液化；
（2）T是Cu元素，其原子核外有29個電子，根據構造原理知，T元素基態原子的核外電子排布式：[Ar]3d⁹4s²；原子核外有幾個電子，其核外就有幾種運動狀態，Q是Cl元素，則Q元素的原子核外有17種運動狀態不同的電子，
故答案為：[Ar]3d⁹4s²；17；
（3）X是N元素，T是Cl元素，元素 X、T 的電負性相比，氯元素的小；元素X的第一電離能與T相比較，T的小，故答案為：氮；小；
（4）Y元素在周期表中位于ds區，銅單質的晶體為面心立方晶胞，所以Y單質晶體的晶胞中實際擁有原子個數=8×

1

8

+6×

1

2

=4，該晶體中Y原子在三維空間的堆積方式為面心立方最密堆積；
CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結構，已知CaO晶體密度為ag?cm^-3，N_A表示阿伏加德羅常數，則CaO晶胞體積為

56 NA ×4

ρ

cm³=

224

ρNA

cm³，
故答案為：ds；4；面心立方最密；

224

ρNA

；
（5）硫酸銅和氨氣反應生成氫氧化銅藍色沉淀，氫氧化銅和氨氣反應生成絡合物銅氨絡合物，所以藍色沉淀溶解的離子方程式為：Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，故答案為：Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
（6）元素N與Cl可形成化合物NCl₃，根據價層電子對互斥理論知，該分子中中心原子價層電子對個數是4且含有一個孤電子對，所以其空間構型為三角錐形，分子中N原子的雜化方式為sp³雜化，
故答案為：三角錐形；sp³．

點評：本題考查了物質的結構和性質，涉及分子空間構型的判斷、原子雜化方式的判斷、晶胞的計算等知識點，這些都是考試熱點，會根據價層電子對互斥理論確定分子空間構型及原子雜化方式，難點是晶胞的計算，根據V=

m

ρ

計算即可，難度中等．