Question

原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中，X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q原子核外的M层中只有两对成对电子，E元素原子序数为29。请用元素符号或化学式回答下列问题：
（1）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为           ；
（2）已知YZ₂⁺与XQ₂互为等电子体，则1 mol YZ₂⁺中含有π键数目为_______；
（3）Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高的多，其原因是              ；
（4）X、Z与氢元素可形成化合物H₂X₂Z₄，常用作工业除锈剂。H₂X₂Z₄分子中X的杂化方式为      ；
（5）E原子的核外电子排布式为          ；E有可变价态，它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为          。

Answer 1

（1）C＜O＜N（2分）
（2）1.204×10²⁴（或2mol）（2分）
（3）H₂O分子间存在氢键（2分） 
（4）sp²（2分）
（5）[Ar]3d¹⁰4s¹（2分）Cu₂O（2分）

试题分析：根据题意推断X、Y、Z、Q、E为C、N、O、S、Cu。（1）N原子最外层电子为半满相对稳定结构，第一电离能较大，大于两边相邻元素原子，故有C＜O＜N；（2）CO₂结构式为O=C=O，含有2个π键，故1molNO₂⁺含有2molπ键；（3）水中含有氢键，溶沸点较高；
（4）H₂C₂O₄的结构式为HOOCCOOH，该式中碳原子为sp²杂化；
（5）晶胞中Cu      4
O      8×1/8＋1=2
化学式为Cu₂O