Question

（12分）【化學—物質結構與性質】
已知：G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數依次增大。G的簡單陰離子最外層有2個電子，Q原子最外層電子數是內層電子數的兩倍，X元素最外層電子數與最內層電子數相同；T₂R的晶體類型是離子晶體，Y原子基態3p原子軌道上有2個未成對電子，其單質晶體類型屬于分子晶體；在元素周期表中Z元素位于第11列。
回答下列問題：
（1）Z⁺的核外外圍電子排布式是_________________________________________________。
（2）X以及與X左右相鄰的兩種元素，其第一電離能由由大到小的順序為____________(填元素符號)。
（3）Q元素最高價氧化物的水化物分子中，Q原子采取________雜化，寫出與QR₂互為等電子體的一種分子的化學式：____________________。
（4）分子式為G ₂R、G ₂Y的兩種物質中一種更穩定，原因是________________________；Q的氯化物、T的氯化物、X的氯化物的熔點由低到高的順序是___（填化學式）。
（5）據報道，由Q、X、Z三種元素形成的一種晶體具有超導性，其晶體結構如下圖所示。晶體中距每個X原子周圍距離最近的Q原子有             個

Answer 1

（1） 3d¹⁰ (2分)　
（2） Mg> Al > Na (2分)　
（3） sp²　N₂O(或CS₂等)（各1分)　
（4） O的非金屬性比S強(或H₂O的鍵能比H₂S大)(2分)  CCl₄ < NaCl < MgCl₂  (2分)　
（5） 2(2分)

試題分析：根據G陰離子的電子數判斷，G是H元素；依據Q原子的電子排布，Q是C碳元素；Z原子最外層電子數為2, Z是第11列，在ⅠB族，是Cu元素；Y原子基態3p原子軌道上(在第三周期)有2個未成對電子，則是3p²或3p⁴，若是前者，Y是Si元素，其單質不是分子晶體，故Y是S元素；T₂R的晶體類型是離子晶體，T是＋1價陽離子，R是－2價陰離子，R是O，則T是Na；X元素最外層電子數與最內層電子數相同，X是Mg元素。
（1） Cu原子電子排布要符合洪特規則，3d軌道半充滿時更穩定，所以Cu原子外圍電子排布式為：3d¹⁰4s¹，則Cu⁺的外圍電子排布式為：3d¹⁰
（2） Mg的3s²處于全滿狀態，第一電離能比其左右都大，所以第一電離能由大到小的順序為：Mg> Al > Na。
（3） Q元素最高價氧化物的水化物為H₂CO₃，中心原子C形成了3個σ鍵，所以C原子為sp²雜化；原子數目和價電子數目相等的微粒為等電子體，所以QR₂即CO₂的等電子體分子為：N₂O(或CS₂等)。
（4） O的非金屬性強于S，故H₂O比H₂S穩定；Q、T、X的固態氯化物分別為CCl₄、NaCl、MgCl₂，NaCl和 MgCl₂屬于離子晶體，CCl₄屬于分子晶體，離子晶體的熔點一般高于分子晶體，Mg²⁺電荷大于Na⁺，離子半徑Mg²⁺小于Na⁺，所以MgCl₂晶體的晶格能大于NaCl晶體的晶格能，所以這三種物質的熔點由低到高的順序是CCl₄ < NaCl < MgCl₂
（5）利用均攤法確定Q原子個數，每個X原子被兩個晶胞共用，每個晶胞含有一個Q原子，所以晶體中距每個X原子周圍距離最近的Q原子有2個。