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(jù)2個(gè)電子層且原子中成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍；Y的基態(tài)原子有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；Z元素在地殼中含量最多；Q是電負(fù)性最大的元素；R⁺離子只有三個(gè)電子層且完全充滿電子．
請回答下列問題：（答題時(shí)，X、Y、Z、Q、R用所對應(yīng)的元素符號表示）
（1）R的基態(tài)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?yàn)開_____．
（3）已知Y₂Q₂分子存在如圖所示的兩種結(jié)構(gòu)（球棍模型，短線不一定代表單鍵）：
①該分子中兩個(gè)Y原子之間的鍵型組合正確的是______
A．僅1個(gè)σ鍵B.1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵
C.1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵D．僅2個(gè)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(jié)構(gòu)式______
（5）X與Y元素可以形成一種超硬新材料，其晶體部分結(jié)構(gòu)如圖所示，有關(guān)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(xué)式是X₃Y₄
D．晶體熔化時(shí)共價(jià)鍵被破壞，沒有克服范德華力和氫鍵．

Answer 1

【答案】分析：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(jù)2個(gè)電子層且原子中成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍，且為非金屬，則X為C元素；Y的基態(tài)原子有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)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(fù)性最大的元素，則Q為F元素；R⁺離子只有三個(gè)電子層且完全充滿電子，則R為Cu元素．
解答：解：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(jù)2個(gè)電子層且原子中成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍，且為非金屬，則X為C元素；Y的基態(tài)原子有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)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(fù)性最大的元素，則Q為F元素；R⁺離子只有三個(gè)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(tài)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(tài)，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?yàn)椋篘＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；
（3）Y₂Q₂為N₂F₂，有如圖2種結(jié)構(gòu)，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(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，故選C；
②雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)，該分子中N原子的雜化軌道數(shù)=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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)可知，該晶體為原子晶體，故A錯(cuò)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(jié)構(gòu)中每個(gè)X原子周圍有4個(gè)Y原子，每個(gè)Y原子周圍有3個(gè)X原子，所以該晶體化學(xué)式為X₃Y₄，即為C₃N₄，故C正確；
D、該晶體為原子晶體，晶體熔化時(shí)共價(jià)鍵被破壞，沒有克服范德華力和氫鍵，故D正確．
故答案為：BCD．
點(diǎn)評：本題綜合性較大，涉及元素推斷、核外電子排布、電離能、化學(xué)鍵、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，考查學(xué)生對信息的理解和知識綜合應(yīng)用的能力，難度較大．配離子的結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式為易錯(cuò)點(diǎn)．