题目内容
【题目】J、M、Q、R、T、X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的8种元素（不包含0族元素）。J的原子半径是周期表所有元素中最小的，M基态原子的3个能级所含电子数相同，R的基态原子2p能级上未成对电子数与M相同，T的基态原子含13种运动状态不同的电子，X与R位于同一主族，Y的基态原子最外层有7个电子，Z的基态原子最外层电子数是次外层的1/7。（回答问题时用字母对应的元素符号）
⑴基态Z2＋的核外电子排布式是______。
⑵Q、R、X的第一电离能由大到小的顺序是______。
⑶X8的结构如图甲所示，其熔沸点均高于XR2，原因是______。
⑷气态XR3以单分子形式存在，其分子的立体构型为______；固体XR3中存在如图乙所示的三聚分子，该分子中X原子的杂化轨道类型为______。
⑸不考虑配离子[T(RJ)4]－的空间构型， [T(RJ)4]－的结构式可以表示为______。（用“→”表示其中的配位键）
⑹由T、Q原子形成的晶体晶胞如图丙所示，相邻T、Q原子间以共价键相连接。该晶体的化学式为______，预测该晶体熔点高或低，并说明理由：_____。
⑺ZX2晶体的晶胞如图丁所示，距离每个Z2＋最近的Z2＋的个数是______。
⑻JY易溶于水的原因是______。
⑼1 mol MR(QJ2)2中所含σ键的数目是______。
⑽MQR－的中心原子的轨道杂化类型是______。
【答案】[Ar]3d6 N、O、S S8相对分子质量大，分子间范德华力强 平面三角形 sp3杂化 
AlN 熔点高，晶体类型为原子晶体 12 HCl为极性分子，极性分子易溶于极性溶剂水中 7NA sp杂化
【解析】
J、M、Q、R、T、X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的8种元素，J的原子半径是周期表所有元素中最小的，则J为H元素；M基态原子的3个能级所含电子数相同，则M的核外电子排布式为1s22s22p2，推知M为C元素；R的基态原子2p能级上未成对电子数与M相同，为2，则R的核外电子排布式为1s22s22p4，为O元素；根据M、Q、R原子序数依次增大的信息可知，Q为N元素；T的基态原子含13种运动状态不同的电子，则T为Al元素；X与O位于同一主族，为S元素；Y的基态原子最外层有6个电子，原子序数比X大，则推知为Cl元素；Z的基态原子最外层电子数是次外层的1/7，则Z为Fe元素，结合物质的结构与性质分析作答。
根据上述分析可知，J、M、Q、R、T、X、Y、Z分别是H、C、N、O、Al、S、Cl和Fe元素，则
⑴Fe的原子序数为26，其核外电子排布式为[Ar]3d64s2，故基态Fe2＋的核外电子排布式是[Ar]3d6；
⑵Q、R、X分别是N、O、S，因同一周期第一电离能呈增大趋势，但N位于第V族，p能级为半充满结构，处于稳定状态，其第一电离能比O的大，而S与O位于同一主族，S的第一电离能比O的小，故第一电离能由大到小的顺序是：N、O、S；
⑶S8和SO2均为分子晶体，但S8的相对分子质量较大，分子间范德华力强，因此熔沸点较SO2高，故答案为：S8相对分子质量大，分子间范德华力强；
⑷气态SO3以单分子形式存在，其价层电子对数=3+
=3，故其分子的立体构型为平面三角形；根据图中X的成键方式空间构型为四面体可知，X原子的杂化轨道类型为sp3杂化，故答案为：平面三角形；sp3杂化；
⑸[Al(OH)4]－中Al3+为中心离子，OH-为配体，O原子提供孤对电子，配位数为4，则其构型可表示为：
；
⑹根据均摊法可知，晶胞内Al的个数为：
=4，N的个数为：4，故该晶体的化学式为AlN；根据题意可知，该晶体为原子晶体，因此熔点较高，故答案为：AlN；熔点高，晶体类型为原子晶体；
⑺根据图中立体结构可知，距离每个Fe2＋最近的Fe2＋的个数是12，故答案为：12；
⑻HCl为极性分子，水也为极性分子，根据相似相溶原理可知，极性分子易溶于极性溶剂水中，故答案为：HCl为极性分子，极性分子易溶于极性溶剂水中；
⑼CO(NH2)2的结构简式为：NH2-CO-NH2，其中1mol所含σ键的数目是7NA，故答案为：7NA；
⑽CNO－的中心原子C的的价层电子对数=2+
=2，其杂化轨道类型为sp杂化。
