Question

14．元素周期表中前兩周期的六種元素X、Y、Z、M、N、Q原子序數(shù)依次增大，六種元素價(jià)電子數(shù)之和為26，原子半徑依Y、Z、M、N、Q、X依次減�。�依據(jù)信息，回答下列問題：
（1）Q的核外電子排布圖為．
（2）除X外，其余元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)锽＜C＜O＜N＜F（用元素符號作答）．
（3）固體A是由以上六種元素中的某些元素組成的離子晶體，結(jié)構(gòu)類似于CsCl，組成中含M元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.7%，A所有原子的最外層都滿足稀有氣體原子結(jié)構(gòu)，A受熱分解可生成兩種單質(zhì)氣體．寫出A的電子式，常溫下A與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH₄H+H₂O=NH₃•H₂O+H₂↑．
（4）Z元素形成的另一種分子晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，Z₆₀分子是由60個(gè)Z原子構(gòu)成的，形狀酷似足球，有32個(gè)面，其中12個(gè)面為正五邊形，20個(gè)面為正六形．Z₆₀分子可與Q元素形成的單質(zhì)Q₂發(fā)生加成反應(yīng)，則加成產(chǎn)物的化學(xué)式為C₆₀F₆₀．

Answer 1

分析 元素周期表中前兩周期的六種元素價(jià)電子數(shù)之和為26，價(jià)電子只能為1、3、4、5、6、7，而元素X、Y、Z、M、N、Q原子序數(shù)依次增大，原子半徑依Y、Z、M、N、Q、X依次減小，則X為H元素，Y為B、Z為C、M為N、N為O、Q為F．
（1）Q為F，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁵，根據(jù)泡利原理、洪特規(guī)則畫出排布圖；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大強(qiáng)酸，但ⅡA族、ⅤA族元素第一電離能高于同周期相鄰元素的；
（3）固體A是由以上六種元素中的某些元素組成的離子晶體，結(jié)構(gòu)類似于CsCl，應(yīng)為銨鹽，A所有原子的最外層都滿足稀有氣體原子結(jié)構(gòu)，A受熱分解可生成兩種單質(zhì)氣體，該化合物為NH₄H，組成中含N元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.7%，符合題意；
（4）C₆₀分子中每個(gè)碳原子形成多邊形邊數(shù)為3，則分子含有邊數(shù)為$\frac{60×3}{2}$=90，即分子中含有的碳碳單鍵、與碳碳雙鍵數(shù)目之和為90，每個(gè)碳原子形成4對共用電子對，故每個(gè)碳原子形成3個(gè)邊中有2個(gè)碳碳單鍵、1個(gè)碳碳雙鍵，則含有碳碳雙鍵數(shù)目為90×$\frac{1}{3}$=30，碳碳雙鍵與氟氣發(fā)生加成反應(yīng)．

解答 解：元素周期表中前兩周期的六種元素價(jià)電子數(shù)之和為26，價(jià)電子只能為1、3、4、5、6、7，而元素X、Y、Z、M、N、Q原子序數(shù)依次增大，原子半徑依Y、Z、M、N、Q、X依次減小，則X為H元素，Y為B、Z為C、M為N、N為O、Q為F．
（1）Q為F，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁵，核外電子排布圖為：，
故答案為：；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大強(qiáng)酸，但ⅡA族、ⅤA族元素第一電離能高于同周期相鄰元素的，除氫外，其余元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)椋築＜C＜O＜N＜F，
故答案為：B＜C＜O＜N＜F；
（3）固體A是由以上六種元素中的某些元素組成的離子晶體，結(jié)構(gòu)類似于CsCl，應(yīng)為銨鹽，A所有原子的最外層都滿足稀有氣體原子結(jié)構(gòu)，A受熱分解可生成兩種單質(zhì)氣體，該化合物為NH₄H，組成中含N元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.7%，符合題意，電子式為：，與水反應(yīng)方程式為：NH₄H+H₂O=NH₃•H₂O+H₂↑，
故答案為：；NH₄H+H₂O=NH₃•H₂O+H₂↑；
（4）C₆₀分子中每個(gè)碳原子形成多邊形邊數(shù)為3，則分子含有邊數(shù)為$\frac{60×3}{2}$=90，即分子中含有的碳碳單鍵、與碳碳雙鍵數(shù)目之和為90，每個(gè)碳原子形成4對共用電子對，故每個(gè)碳原子形成3個(gè)邊中有2個(gè)碳碳單鍵、1個(gè)碳碳雙鍵，則含有碳碳雙鍵數(shù)目為90×$\frac{1}{3}$=30，1mol C₆₀與30mol氟氣發(fā)生加成反應(yīng)，故則加成產(chǎn)物的化學(xué)式為C₆₀F₆₀，
故答案為：C₆₀F₆₀．

點(diǎn)評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，推斷元素是解題關(guān)鍵，涉及核外電子排布、元素周期律、無機(jī)物推斷、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算，（4）中注意利用均攤法計(jì)算碳碳單鍵與碳碳雙鍵數(shù)目，難度中等．