Question

X、Y、Z、Q為短周期非金屬元素，R是長周期元素．X原子的電子占據2個電子層且原子中成對電子數是未成對電子數的2倍；Y的基態原子有7種不同運動狀態的電子；Z元素在地殼中含量最多；Q是電負性最大的元素；R⁺離子只有三個電子層且完全充滿電子．
請回答下列問題：（答題時，X、Y、Z、Q、R用所對應的元素符號表示）
（1）R的基態原子的電子排布式為______．
（2）X、Y、Z三種元素第一電離能從大到小順序為______．
（3）已知Y₂Q₂分子存在如圖所示的兩種結構（球棍模型，短線不一定代表單鍵）：
①該分子中兩個Y原子之間的鍵型組合正確的是______
A．僅1個σ鍵B.1個σ鍵和2個π鍵
C.1個σ鍵和1個π鍵D．僅2個σ鍵
②該分子中Y原子的雜化方式是______
（4）R²⁺水溶液中存在配合物離子[R（H₂O）₄]²⁺，請畫出[R（H₂O）₄]²⁺離子的結構式______
（5）X與Y元素可以形成一種超硬新材料，其晶體部分結構如圖所示，有關該晶體的說法正確的是______


A．該晶體屬于分子晶體
B．此晶體的硬度比金剛石還大
C．晶體的化學式是X₃Y₄
D．晶體熔化時共價鍵被破壞，沒有克服范德華力和氫鍵．

Answer 1

X、Y、Z、Q為短周期非金屬元素，R是長周期元素．
X原子的電子占據2個電子層且原子中成對電子數是未成對電子數的2倍，且為非金屬，則X為C元素；Y的基態原子有7種不同運動狀態的電子，則Y為N元素；
Z元素在地殼中含量最多，則Z為O元素；Q是電負性最大的元素，則Q為F元素；R⁺離子只有三個電子層且完全充滿電子，則R為Cu元素．由分析可知：X為C元素；Y為N元素；Z為O元素；Q為F元素；R為Cu元素．
（1）R為Cu元素，基態原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）同周期元素從左到右元素的第一電離能逐漸減小，則C元素的最小，由于N的2p軌道電子為半充滿狀態，難以失去電子，
第一電離能大于O，所以第一電離能從大到小的順序為：N＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；
（3）Y₂Q₂為N₂F₂，有如圖2種結構，N原子之間形成N═N雙鍵，①N原子之間形成N═N雙鍵，含有1個σ鍵和1個π鍵，故選C；
②雜化軌道數=σ鍵數+孤對電子對數，該分子中N原子的雜化軌道數=2+1=3，所以N原子雜化方式是sp²雜化，故答案為：sp²雜化；
（4）[R（H₂O）₄]²⁺為[Cu（H₂O）₄]²⁺，離子結構式為



，故答案為：



；
（5）A、X與Y元素可以形成一種超硬新材料，由晶體部分結構可知，該晶體為原子晶體，故A錯誤；
B、C-N鍵鍵長比C-C鍵長短，C-N鍵鍵能大，所以晶體的硬度比金剛石還大，故B正確；
C、結構中每個X原子周圍有4個Y原子，每個Y原子周圍有3個X原子，所以該晶體化學式為X₃Y₄，即為C₃N₄，故C正確；
D、該晶體為原子晶體，晶體熔化時共價鍵被破壞，沒有克服范德華力和氫鍵，故D正確．
故答案為：BCD．