Question

【题目】X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。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。P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子。请回答下列问题：

(1)基态X的外围电子电子排布图为_____，P元素属于_____ 区元素。

(2)XZ2分子的空间构型是_____，YZ2分子中Y的杂化轨道类型为_____，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_____（写分子式），理由是_____。

(3)含有元素N的盐的焰色反应为____色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是___。

(4)元素M与元素Q形成晶体中，M离子与Q离子的配位数之比为_____。

(5)P单质形成的晶体中，P原子采取的堆积方式为_____，P原子采取这种堆积方式的空间利用率为_____（用含π表达式表示）。

Answer 1

【答案】 ds V形 sp杂化 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 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 2：1 面心立方最密堆积

【解析】

X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7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，则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，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；P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子，原子核外电子数=2+8+18+1=29，则P为Cu元素，据此解答。

X为S元素，Y为C元素，Z为O元素，M为Ca元素，N为K元素，Q为F元素，P为Cu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，它的外围电子的电子排布图为，P元素为Cu，属于ds区元素；

(2)SO2分子中S原子价层电子对数2+=3，S原子含有1对孤电子对，所以其立体结构是V形，CO2分子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；

(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；

(4)元素M与Q分别为Ca和F，形成的晶体为CaF2，Ca2+作面心立方最密堆积，F-做四面体填隙，Ca2+的配位数为8，F-的配位数为4，所以M离子与Q离子的配位数之比为2：1；

(5)P为Cu，P单质形成的晶体中，原子采取的堆积方式为面心立方最密堆积，一个晶胞中有Cu的个数为8×个，设Cu的半径为r，则V球=4×=，根据几何关系，晶胞边长为a=2r，所以晶胞的体积V晶胞=a3=16r3，所以空间利用率为×100%。