Question

X、Y、Z、W、Q、R均为前四周期元素，且原子序数依次增大．其相关信息如下表所示：

X元素的基态原子中电子分布在三个不同的能级中，且每个能级中的电子总数相同

Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应

Z元素的族序数是其周期数的三倍

W原子的第一至第六电离能分别为：l1=578KJ?mo1-1；l2=1817KJ?mo1-1；l3=2745KJ?mo1-1； l4=11575KJ?mo1-1 ；l5=14830KJ?mo1-1 ；l6=18376KJ?mo1-1

Q为前四周期中电负性最小的元素

元素R位于周期表的第10列

回答下列问题：
（1）Y元素的基态原子的电子排布式为______；其第一电离能比Z元素原子的第一电离能______（填“高”或“低”）．
（2）X的氯化物的熔点比Q的氯化物的熔点______（填“高”或“低”），理由
是______．
（3）光谱证实元素W的单质与强碱性溶液反应有[W（OH）₄]^-生成，则[W（OH）₄]^-中存在（填字母）______．
a．极性共价键    b．非极性共价键    c．配位键    d．氢键
（4）含有X、R和镁三种元素的某种晶体具有超导性，其结构如下图所示．则该晶体的化学式为______；晶体中每个镁原子周围距离最近的R原子有______个．

Answer 1

【答案】分析：X、Y、Z、W、Q、R均为前四周期元素，且原子序数依次增大：
X元素的基态原子中电子分布在三个不同的能级中，且每个能级中的电子总数相同，则核外电子排布为1s²2s²2p²，则X为碳元素；
Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应，则Y为氮元素；
Z元素的族序数是其周期数的三倍，则Z为氧元素；
W原子的第四电离能剧增，表现+3价，则W为Al元素；
Q为前四周期中电负性最小的元素，则Q为钾元素；
元素R位于周期表的第10列，原子序数大于K元素，处于第四周期，为Ni元素，
然后利用原子结构及分子的空间构型来解答．
解答：解：X、Y、Z、W、Q、R均为前四周期元素，且原子序数依次增大：X元素的基态原子中电子分布在三个不同的能级中，且每个能级中的电子总数相同，则核外电子排布为1s²2s²2p²，则X为碳元素；Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应，则Y为氮元素；Z元素的族序数是其周期数的三倍，则Z为氧元素；W原子的第四电离能剧增，表现+3价，则W为Al元素；Q为前四周期中电负性最小的元素，则Q为钾元素；元素R位于周期表的第10列，原子序数大于K元素，处于第四周期，为Ni元素，
（1）Y为氮元素，原子核外电子数为7，基态原子的电子排布式为1s²2s²2p³；氮原子2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能比O元素原子的第一电离能高，
故答案为：1s²2s²2p³；高；
（2）X的氯化物为CCl₄，属于分子晶体，Q的氯化物为KCl，属于离子晶体，故熔点CCl₄＜KCl，
故答案为：低；CCl₄属于分子晶体，KCl属于离子晶体；
（3）光谱证实元素Al的单质与强碱性溶液反应有[Al（OH）₄]^-生成，则[Al（OH）₄]^-中存在配位键、极性共价键，
故答案为：ac；
（4）含有C、Ni和镁三种元素的某种晶体具有超导性，根据晶胞结构可知，晶胞中Mg原子数目为8×=1，C原子数目为1，Ni原子数目为6×=3，则该晶体的化学式为MgNi₃C；晶体中每个镁原子周围距离最近的Ni原子处于以Mg为顶点的面心上，补全晶胞可知，Mg原子为12个面共用，故晶体中每个镁原子周围距离最近的Ni原子有12个，
故答案为：MgNi₃C；12．
点评：本题考查结构性质位置关系、核外电子排布规律、电离能、化学键、晶胞结构及计算等，难度中等，推断元素是解题关键，注意利用均摊法进行晶胞的有关计算．