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X、Y、Z、W、Q、R均为前四周期元素,且原子序数依次增大.其相关信息如下表所示:
X元素的基态原子中电子分布在三个不同的能级中,且每个能级中的电子总数相同
Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应
Z元素的族序数是其周期数的三倍
W原子的第一至第六电离能分别为:l1=578KJ?mo1-1;l2=1817KJ?mo1-1;l3=2745KJ?mo1-1
l4=11575KJ?mo1-1 ;l5=14830KJ?mo1-1 ;l6=18376KJ?mo1-1
Q为前四周期中电负性最小的元素
元素R位于周期表的第10列
回答下列问题:
(1)Y元素的基态原子的电子排布式为______;其第一电离能比Z元素原子的第一电离能______(填“高”或“低”).
(2)X的氯化物的熔点比Q的氯化物的熔点______(填“高”或“低”),理由
是______.
(3)光谱证实元素W的单质与强碱性溶液反应有[W(OH)4]-生成,则[W(OH)4]-中存在(填字母)______.
a.极性共价键    b.非极性共价键    c.配位键    d.氢键
(4)含有X、R和镁三种元素的某种晶体具有超导性,其结构如下图所示.则该晶体的化学式为______;晶体中每个镁原子周围距离最近的R原子有______个.

【答案】分析:X、Y、Z、W、Q、R均为前四周期元素,且原子序数依次增大:
X元素的基态原子中电子分布在三个不同的能级中,且每个能级中的电子总数相同,则核外电子排布为1s22s22p2,则X为碳元素;
Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应,则Y为氮元素;
Z元素的族序数是其周期数的三倍,则Z为氧元素;
W原子的第四电离能剧增,表现+3价,则W为Al元素;
Q为前四周期中电负性最小的元素,则Q为钾元素;
元素R位于周期表的第10列,原子序数大于K元素,处于第四周期,为Ni元素,
然后利用原子结构及分子的空间构型来解答.
解答:解:X、Y、Z、W、Q、R均为前四周期元素,且原子序数依次增大:X元素的基态原子中电子分布在三个不同的能级中,且每个能级中的电子总数相同,则核外电子排布为1s22s22p2,则X为碳元素;Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应,则Y为氮元素;Z元素的族序数是其周期数的三倍,则Z为氧元素;W原子的第四电离能剧增,表现+3价,则W为Al元素;Q为前四周期中电负性最小的元素,则Q为钾元素;元素R位于周期表的第10列,原子序数大于K元素,处于第四周期,为Ni元素,
(1)Y为氮元素,原子核外电子数为7,基态原子的电子排布式为1s22s22p3;氮原子2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能比O元素原子的第一电离能高,
故答案为:1s22s22p3;高;
(2)X的氯化物为CCl4,属于分子晶体,Q的氯化物为KCl,属于离子晶体,故熔点CCl4<KCl,
故答案为:低;CCl4属于分子晶体,KCl属于离子晶体;
(3)光谱证实元素Al的单质与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,则[Al(OH)4]-中存在配位键、极性共价键,
故答案为:ac;
(4)含有C、Ni和镁三种元素的某种晶体具有超导性,根据晶胞结构可知,晶胞中Mg原子数目为8×=1,C原子数目为1,Ni原子数目为6×=3,则该晶体的化学式为MgNi3C;晶体中每个镁原子周围距离最近的Ni原子处于以Mg为顶点的面心上,补全晶胞可知,Mg原子为12个面共用,故晶体中每个镁原子周围距离最近的Ni原子有12个,
故答案为:MgNi3C;12.
点评:本题考查结构性质位置关系、核外电子排布规律、电离能、化学键、晶胞结构及计算等,难度中等,推断元素是解题关键,注意利用均摊法进行晶胞的有关计算.
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(1)Q的原子结构示意图为
 

(2)Y和W相比,非金属性较强的是
 
(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是
 
(选填字母序号).
a.常温下,Y的单质呈固态,W的单质呈气态
b.W的气态氢化物的稳定性强于Y的气态氢化物
c.Y与W形成的化合物中,Y呈正价
d.W的最高价氧化物的水化物酸性强于Y的最高价氧化物的水化物
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(4)常温下,甲、乙的水溶液pH均为5.则甲、乙的水溶液中由水电离出的H+浓度大小关系为:甲
 
乙(填“>”、“<”或“=”).
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