Question

17．E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素．E、G、M是位于同一周期的元素，M的价层电子排布为nsⁿnp²ⁿ，E与M原子核外的未成对电子数相等；QM₂与GM₂^-为等电子体；T为过渡元素，其原子核外没有未成对电子．请回答下列问题：
（1）T元素原子价电子排布式是3d¹⁰4s²．
（2）E、G、M均可与氢元素形成氢化物，它们的最简单氢化物分子的键角由大到小的顺序为CH₄＞NH₃＞H₂O（填分子式）．
（3）EM、G₂互为等电子体，EM的结构式为（若有配位键，请用“→”表示）．
（4）TQ在荧光体、光导材料、涂料、颜料等行业应用广泛．立方TQ晶体结构如图1所示，该晶体中一个T^2-与周围的四个Q²⁺组成的空间构型为正四面体．
（5）氨基乙酸铜的分子如图2所示，碳原子的杂化方式为sp³、sp²，1mol氨基乙酸铜分子中σ键数目为20N_A，与Cu²⁺形成配位键的原子是N、O（填元素符号）

Answer 1

分析 E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素，E、G、M是位于同一周期的元素，M的价层电子排布为nsⁿnp²ⁿ，s能级最多排列2个电子，则n=2，所以M价层电子排布式为2s²2p⁴，为O元素；E与M原子核外的未成对电子数相等，则E是C元素，G为N元素；QO₂与NO₂^-为等电子体，则Q为S元素；T为过渡元素，其原子核外没有未成对电子，则T为Zn元素．
（1）Zn元素位于第四周期IIB族；
（2）E、G、M的最简单氢化物分别CH₄、NH₃、H₂O，根据孤对电子之间排斥力＞孤对电子与成键电子对之间排斥力＞成键电子对之间排斥力，可以判断键角大小；
（3）CO、N₂互为等电子体，等电子体结构相似；
（4）晶体中一个T^2-与周围的四个Q²⁺组成的空间构型为正四面体；
（5）分子中有2种C原子，杂化轨道数目分别为4、3；Cu与N、O之间形成配位键，属于σ键数，分子中共含有20个σ键．

解答 解：E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素，E、G、M是位于同一周期的元素，M的价层电子排布为nsⁿnp²ⁿ，s能级最多排列2个电子，则n=2，所以M价层电子排布式为2s²2p⁴，为O元素；E与M原子核外的未成对电子数相等，则E是C元素，G为N元素；QO₂与NO₂^-为等电子体，则Q为S元素；T为过渡元素，其原子核外没有未成对电子，则T为Zn元素．
（1）Zn元素位于第四周期IIB族，价电子排布式是3d¹⁰4s²，
故答案为：3d¹⁰4s²；
（2）E、G、M的最简单氢化物分别CH₄、NH₃、H₂O，甲烷中碳原子没有孤对电子，氨气中N原子有1对孤对电子，水分子中O原子有2对孤对电子，孤对电子之间排斥力＞孤对电子与成键电子对之间排斥力＞成键电子对之间排斥力，故键角大小顺序是CH₄＞NH₃＞H₂O，
故答案为：CH₄＞NH₃＞H₂O；
（3）CO、N₂互为等电子体，等电子体结构相似，则CO分子结构式为，
故答案为：；
（4）晶体中一个T^2-与周围的四个Q²⁺组成的空间构型为正四面体，
故答案为：正四面体；
（5）分子中有2种C原子，杂化轨道数目分别为4、3，采取sp³、sp²杂化，N原子、O原子由孤对电子，Cu与N、O之间形成配位键，属于σ键数，分子中共含有20个σ键，1mol氨基乙酸铜分子中σ键数目为20N_A，
故答案为：sp³、sp²；20N_A；N、O．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及核外电子排布、杂化方式、价层电子对互斥理论、等电子体、配合物、化学键、晶胞结构等，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力．