Question

（12分）【化学—物质结构与性质】
已知：G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。G的简单阴离子最外层有2个电子，Q原子最外层电子数是内层电子数的两倍，X元素最外层电子数与最内层电子数相同；T₂R的晶体类型是离子晶体，Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体；在元素周期表中Z元素位于第11列。
回答下列问题：
（1）Z⁺的核外外围电子排布式是_________________________________________________。
（2）X以及与X左右相邻的两种元素，其第一电离能由由大到小的顺序为____________(填元素符号)。
（3）Q元素最高价氧化物的水化物分子中，Q原子采取________杂化，写出与QR₂互为等电子体的一种分子的化学式：____________________。
（4）分子式为G ₂R、G ₂Y的两种物质中一种更稳定，原因是________________________；Q的氯化物、T的氯化物、X的氯化物的熔点由低到高的顺序是___（填化学式）。
（5）据报道，由Q、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如下图所示。晶体中距每个X原子周围距离最近的Q原子有             个

Answer 1

（1） 3d¹⁰ (2分)　
（2） Mg> Al > Na (2分)　
（3） sp²　N₂O(或CS₂等)（各1分)　
（4） O的非金属性比S强(或H₂O的键能比H₂S大)(2分)  CCl₄ < NaCl < MgCl₂  (2分)　
（5） 2(2分)

试题分析：根据G阴离子的电子数判断，G是H元素；依据Q原子的电子排布，Q是C碳元素；Z原子最外层电子数为2, Z是第11列，在ⅠB族，是Cu元素；Y原子基态3p原子轨道上(在第三周期)有2个未成对电子，则是3p²或3p⁴，若是前者，Y是Si元素，其单质不是分子晶体，故Y是S元素；T₂R的晶体类型是离子晶体，T是＋1价阳离子，R是－2价阴离子，R是O，则T是Na；X元素最外层电子数与最内层电子数相同，X是Mg元素。
（1） Cu原子电子排布要符合洪特规则，3d轨道半充满时更稳定，所以Cu原子外围电子排布式为：3d¹⁰4s¹，则Cu⁺的外围电子排布式为：3d¹⁰
（2） Mg的3s²处于全满状态，第一电离能比其左右都大，所以第一电离能由大到小的顺序为：Mg> Al > Na。
（3） Q元素最高价氧化物的水化物为H₂CO₃，中心原子C形成了3个σ键，所以C原子为sp²杂化；原子数目和价电子数目相等的微粒为等电子体，所以QR₂即CO₂的等电子体分子为：N₂O(或CS₂等)。
（4） O的非金属性强于S，故H₂O比H₂S稳定；Q、T、X的固态氯化物分别为CCl₄、NaCl、MgCl₂，NaCl和 MgCl₂属于离子晶体，CCl₄属于分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体，Mg²⁺电荷大于Na⁺，离子半径Mg²⁺小于Na⁺，所以MgCl₂晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能，所以这三种物质的熔点由低到高的顺序是CCl₄ < NaCl < MgCl₂
（5）利用均摊法确定Q原子个数，每个X原子被两个晶胞共用，每个晶胞含有一个Q原子，所以晶体中距每个X原子周围距离最近的Q原子有2个。