Question

20．X、Y、Z、M、N、Q为元素周期表前四周期的六种主族元素．其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1，Q在元素周期表的各元素中电负性最大．请回答下列问题：
（1）X元素在周期表中的位置是第三周期ⅥA族，属于p 区元素，它的外围电子的电子排布图为．
（2）XZ₂分子的立体结构是V形，YZ₂分子的结构式为O=C=O，其分子中Y的杂化轨道类型为sp，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO₂（写分子式），理由是SO₂为极性分子，CO₂为非极性分子，H₂O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO₂的溶解度较大．
（3）含有元素N的盐的焰色反应为紫色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量．
（4）元素M与元素Q形成晶体结构如图所示，a离子的配位数是4．

Answer 1

分析 X、Y、Z、M、N、Q为元素周期表前四周期的六种元素，X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，X为S元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Y有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z是地壳内含量最高的元素，为O元素；M的内层电子数是最外层电子数的9倍，M只能处于第四周期，最外层电子数只能为2，内层电子总数为18，核外电子总数为20，故M为Ca元素；N的原子序数比M小1，则N为K元素；Q在元素周期表的各元素中电负性最大，Q为F元素，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、M、N、Q为元素周期表前四周期的六种元素，X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，X为S元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Y有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z是地壳内含量最高的元素，为O元素；M的内层电子数是最外层电子数的9倍，M只能处于第四周期，最外层电子数只能为2，内层电子总数为18，核外电子总数为20，故M为Ca元素；N的原子序数比M小1，则N为K元素；Q在元素周期表的各元素中电负性最大，Q为F元素，
（1）X为S元素，元素在周期表中的位置是：第三周期ⅥA族，外围电子排布为3s²3p⁴，最后1个电子填充p能级，属于p区元素，它的外围电子的电子排布图为，
故答案为：第三周期ⅥA族；p；；
（2）SO₂分子中S原子价层电子对数=2+$\frac{6-2×2}{2}$=3，S原子含有1对孤电子对，故其立体结构是V形，CO₂分子结构式为O=C=O，C原子呈2个σ键、没有孤电子对，C的杂化轨道类型为sp杂化，SO₂为极性分子，CO₂为非极性分子，H₂O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO₂的溶解度较大，
故答案为：V形；O=C=O；sp；SO₂；SO₂为极性分子，CO₂为非极性分子，H₂O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO₂的溶解度较大；
（3）含有K元素的盐的焰色反应为紫色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量，
故答案为：紫；电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量；
（4）由晶胞晶胞可知，a离子周围连接4个b离子，则a离子配位数为4，
故答案为：4．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子的排布、跃迁、分子结构与性质、晶胞结构等，难度不大．