Question

X、Y、T、Q 四种元素，位于元素周期表前四周期，元素的性质或结构信息见下表．

元素

性质或结构信息

X

单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，常温下单质气体性质稳定，但其原子较活泼．

Y

二价阳离子的外围电子层排列为3d9

T

原子核外s轨道电子总数等于p轨道电子总数；人体内含量最多的元素，且其单质是常见的助燃剂．

Q

第三周期主族元素中原子半径最小．

请根据上述信息回答下列问题：
（1）写出 X₃^-的一种等电子体的化学式

 

； X的气态氢化物易液化的原因是：

 

．
（2）写出T元素基态原子的核外电子排布式

 

；Q元素的原子核外有

 

种运动状态不同的电子．
（3）元素 X、T 的电负性相比，

 

的小（填元素名称）；元素X的第一电离能与T相比较，T的

 

（填“大”或“小”）．
（4）Y元素在周期表中位于

 

区．Y单质晶体的晶胞中实际拥有

 

个原子，该晶体中Y原子在三维空间的堆积方式为

 

堆积．CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为ag?cm^-3，N_A表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为

 

cm³．
（5）在硫酸铜溶液中通入X的气态氢化物至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色的溶液．此蓝色沉淀溶解的离子方程式为：

 

．
（6）元素X与Q可形成化合物XQ₃，根据价层电子对互斥理论判断XQ₃的空间构型为：

 

，分子中X原子的杂化方式为

 

杂化．

Answer 1

分析：X单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，常温下单质气体性质稳定，但其原子较活泼，则X是N元素；
Y二价阳离子的外围电子层排列为3d⁹，Y的原子序数是18+9+2=29，为Cu元素；
T原子核外s轨道电子总数等于p轨道电子总数，人体内含量最多的元素，且其单质是常见的助燃剂，则T为O元素；
同一周期中，原子半径随着原子序数的增大而减小，Q在第三周期主族元素中原子半径最小，则Q为Cl元素，结合物质的结构和性质解答．

解答：解：X单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，常温下单质气体性质稳定，但其原子较活泼，则X是N元素；
Y二价阳离子的外围电子层排列为3d⁹，Y的原子序数是18+9+2=29，为Cu元素；
T原子核外s轨道电子总数等于p轨道电子总数，人体内含量最多的元素，且其单质是常见的助燃剂，则T为O元素；
同一周期中，原子半径随着原子序数的增大而减小，Q在第三周期主族元素中原子半径最小，则Q为Cl元素，
（1）X₃^-为N₃^-，该离子中含有3个原子且含有16个价电子，则一种等电子体的化学式CO₂，X的气态氢化物是氨气，氨气易液化的原因是：氨气分子间不只存在范德华力，还存在氢键，氢键的存在导致氨气易液化，故答案为：CO₂；氢键导致其易液化；
（2）T是Cu元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知，T元素基态原子的核外电子排布式：[Ar]3d⁹4s²；原子核外有几个电子，其核外就有几种运动状态，Q是Cl元素，则Q元素的原子核外有17种运动状态不同的电子，
故答案为：[Ar]3d⁹4s²；17；
（3）X是N元素，T是Cl元素，元素 X、T 的电负性相比，氯元素的小；元素X的第一电离能与T相比较，T的小，故答案为：氮；小；
（4）Y元素在周期表中位于ds区，铜单质的晶体为面心立方晶胞，所以Y单质晶体的晶胞中实际拥有原子个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，该晶体中Y原子在三维空间的堆积方式为面心立方最密堆积；
CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为ag?cm^-3，N_A表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为

56 NA ×4

ρ

cm³=

224

ρNA

cm³，
故答案为：ds；4；面心立方最密；

224

ρNA

；
（5）硫酸铜和氨气反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，氢氧化铜和氨气反应生成络合物铜氨络合物，所以蓝色沉淀溶解的离子方程式为：Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，故答案为：Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
（6）元素N与Cl可形成化合物NCl₃，根据价层电子对互斥理论知，该分子中中心原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形，分子中N原子的杂化方式为sp³杂化，
故答案为：三角锥形；sp³．

点评：本题考查了物质的结构和性质，涉及分子空间构型的判断、原子杂化方式的判断、晶胞的计算等知识点，这些都是考试热点，会根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及原子杂化方式，难点是晶胞的计算，根据V=

m

ρ

计算即可，难度中等．