Question

18．Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數依次增加．已知：①Z的原子序數為29，其余均為短周期主族元素；②Y原子的價電子（外圍電子）排布式為msⁿmpⁿ；③R原子核外L層上的電子數為奇數；④Q、X原子p軌道的電子數分別為2和4．請回答下列問題：
（1）Z²⁺的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹．
（2）在[Z（NH₃）₄]²⁺中，Z²⁺的空軌道接受NH₃分子提供的孤對電子（孤電子對）形成配位鍵．
（3）Q和Y形成的最簡單氫化物分別為甲、乙，下列判斷正確的是b．
a．穩(wěn)定性：甲＞乙，沸點：甲＞乙
b．穩(wěn)定性：甲＞乙，沸點：甲＜乙
c．穩(wěn)定性：甲＜乙，沸點：甲＜乙
d．穩(wěn)定性：甲＜乙，沸點：甲＞乙
（4）Q、R、X三種元素的第一電離能數值由小到大的順序為Si＜C＜N（用元素符號作答）．
（5）Q的一種氫化物的相對分子質量為26，其分子中σ鍵與π鍵的數目之比為3：2．

Answer 1

分析 由29號為Cu元素，Y價電子：msⁿmpⁿ中n只能取2，又為短周期，則Y可能為C或Si，R的核外L層為奇數，則可能為Li、B、N或F，Q、X的p軌道為2和4，則為C（或Si）和O（或S），又五種元素原子序數依次遞增，所以可推出：Q為C，R為N，X為O，Y為Si，
（1）根據處于穩(wěn)定狀態(tài)（基態(tài)）的原子，核外電子將盡可能地按能量最低原理排布，電子排布遵守最低能量原理，泡利不相容原理和洪特規(guī)則，一般而言，在這三條規(guī)則的指導下，可以推導出元素原子的核外電子排布情況；
（2）根據配位鍵的形成可知，單方提供孤對電子來分析解答；
（3）根據化學鍵來分析穩(wěn)定性，利用分子間作用力來分析氣態(tài)物質的沸點；
（4）根據非金屬性的強弱及電子排布中半滿狀態(tài)來分析；
（5）根據結構式及判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律來分析解答；

解答 解：由29號為Cu元素，Y價電子：msⁿmpⁿ中n只能取2，又為短周期，則Y可能為C或Si，R的核外L層為奇數，則可能為Li、B、N或F，Q、X的p軌道為2和4，則為C（或Si）和O（或S），又五種元素原子序數依次遞增，所以可推出：Q為C，R為N，X為O，Y為Si，
（1）Cu的價電子排布為3d¹⁰4s¹，失去兩個電子，則為3d⁹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；
（2）Cu²⁺可以與NH₃形成配合物，其中NH₃中N提供孤對電子，Cu²⁺提供空軌道，而形成配位鍵，
故答案為：孤對電子（孤電子對）；
（3）Q、Y的氫化物分別為CH₄和SiH₄，由于C的非金屬性強于Si，則穩(wěn)定性CH₄＞SiH₄．因為SiH₄的相對分子質量比CH₄大，故分子間作用力大，沸點高，
故答案為：b；
（4）C、N和Si中，C、Si位于同一主族，則上面的非金屬性強，故第一電離能大，而N由于具有半充滿狀態(tài)，故第一電離能比相鄰元素大，所以N＞C＞Si，故答案為：Si＜C＜N；
（5）C、H形成的相對分子質量為26的物質為C₂H₂，結構式為H-C≡C-H，C-H之間單鍵是σ鍵，C≡C叁鍵中有兩個是σ鍵一個π鍵，所以σ鍵與π鍵數之比為3：2，
故答案為：3：2；

點評 本題考查物質結構與性質，明確位置、結構、性質的關系是解答的關鍵，此題綜合性較強，涉及物質結構知識點比較多，考察比較全面，難度中等．