Question

9．已知：G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．G的简单阴离子最外层有2个电子，Q原子最外层电子数是内层电子数的两倍，X元素最外层电子数与最内层电子数相同；T₂R的晶体类型是离子晶体，Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体；在元素周期表中Z元素位于第11列．
回答下列问题：
（1）Z的核外外围电子排布式是3d¹⁰4s¹．
（2）X以及与X左右相邻的两种元素，其第一电离能由小到大的顺序为Na＜Al＜Mg（填元素符号）．
（3）QR₂分子中，Q原子采取SP杂化，写出与QR₂互为等电子体的一种分子的化学式：N₂O（或CS₂等）．
（4）分子式为G₂R、G₂Y的两种物质中一种更稳定，原因是O的非金属性强于S，故H₂O比H₂S稳定；T的氯化物的熔点比Q的氯化物的熔点高，原因是氯化钠属于离子晶体，四氯化碳属于分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体．
（5）据报道，由Q、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如下图所示．晶体中距每个X原子周围距离最近的Q原子有2个．

Answer 1

分析 G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．G的简单阴离子最外层有2个电子，则G为氢元素；Q原子最外层电子数是内层电子数的两倍，则Q原子有2个电子层，最外层电子数为4，故Q为碳元素；X元素最外层电子数与最内层电子数相同，最外层电子数为2，原子序数大于碳元素，应处于第三周期，故X为Mg元素；T₂R的晶体类型是离子晶体，T为+1价、R为-2价，结合原子序数可知，T为Na元素、R为氧元素；Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于原子晶体，则Y为Si元素；在元素周期表中Z元素位于第11列，则Z为Cu元素，据此解答．

解答 解：G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．G的简单阴离子最外层有2个电子，则G为氢元素；Q原子最外层电子数是内层电子数的两倍，则Q原子有2个电子层，最外层电子数为4，故Q为碳元素；X元素最外层电子数与最内层电子数相同，最外层电子数为2，原子序数大于碳元素，应处于第三周期，故X为Mg元素；T₂R的晶体类型是离子晶体，T为+1价、R为-2价，结合原子序数可知，T为Na元素、R为氧元素；Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于原子晶体，则Y为Si元素；在元素周期表中Z元素位于第11列，则Z为Cu元素．
（1）在元素周期表中Z元素位于第11列，为Cu元素，外围电子排布式是：3d¹⁰4s¹，
故答案为：3d¹⁰4s¹；
（2）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但Mg原子3s能级容纳两个电子，处于全满稳定状态，电子能量降低，第一电离能高于Al元素，故第一电离能Na＜Al＜Mg，
故答案为：Na＜Al＜Mg；
（3）CO₂分子中碳原子成2个C=O双键，没有孤电子对，故碳原子采取sp杂化，CO₂互为等电子体的一种分子的化学式：N₂O（或CS₂等），
故答案为：sp；N₂O（或CS₂等）；
（4）O的非金属性强于S，故H₂O比H₂S稳定，氯化钠属于离子晶体，四氯化碳属于分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体，
故答案为：O的非金属性强于S，故H₂O比H₂S稳定；氯化钠属于离子晶体，四氯化碳属于分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体；
（5）每个X原子被两个晶胞共用，每个晶胞含有一个Q原子，所以晶体中距每个X原子周围距离最近的Q原子有2个，
故答案为：2．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布规律、第一电离能、杂化理论、等电子体、晶体类型与性质、晶胞计算等，题目较为综合，推断元素是解题的关键，难度中等，旨在考查学生对基础知识的理解掌握．