Question

Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增．已知：①Z的原子序数为29，而Q、R、X、Y均为短周期主族元素；②R原子有3个未成对电子；③Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4；④Y原子价电子（外围电子）排布为msⁿmpⁿ．请回答下列问题：
（1）R的氢化物RH₃中R采取

 

杂化，其键角

 

109°28′（选填“＞”、“=”或者“＜”）．
（2）Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是（选填字母代号）

 

．
a．稳定性：甲＞乙；沸点：甲＞乙
b．稳定性：甲＞乙；沸点：甲＜乙
c．稳定性：甲＜乙；沸点：甲＜乙
d．稳定性：甲＜乙；沸点：甲＞乙
（3）下列与H₂X分子互为等电子体的微粒有（选填字母代号）

 

．
a．CH₄ b．H₂S c．NO₂ d．NH₂^-
（4）由X和Y形成的化合物属于

 

晶体（填晶体类型），30g该晶体中有

 

mol共价键．
（5）Z是

 

（填元素符号），它位于周期表的

 

区，其晶体的三维堆积模型见如图，称之为面心立方最密堆积，其配位数为

 

．Z²⁺的外围电子排布式是

 

．1个Z²⁺与4个RH₃以配位键结合形成

 

离子（填化学式）．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：Z的原子序数为29，则Z为Cu元素；Q、R、X、Y均为短周期主族元素，Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，Q、X的p轨道电子数为2和4，二者只能有2个电子层，则为Q为C元素、X为O元素；R的原子序数介于Q与X之间，则R为N元素；Y原子价电子（外围电子）排布msⁿmpⁿ，s能级容纳电子数为2，且p能级容纳电子，故s=2，处于ⅣA族，其原子序数大于O、小于Cu，故m=3，则Y为Si元素，据此解答．

解答： 解：Z的原子序数为29，则Z为Cu元素；Q、R、X、Y均为短周期主族元素，Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，Q、X的p轨道电子数为2和4，二者只能有2个电子层，则为Q为C元素、X为O元素；R的原子序数介于Q与X之间，则R为N元素；Y原子价电子（外围电子）排布msⁿmpⁿ，s能级容纳电子数为2，且p能级容纳电子，故s=2，处于ⅣA族，其原子序数大于O、小于Cu，故m=3，则Y为Si元素，
（1）NH₃中N原子价层电子对数为3+

5-1×3

2

=4，N原子采取sp³杂化，正四面体键角为109°28′，氨气分子中N原子含有1对孤电子对，为三角锥形，由于排斥力：孤电子对-成键电子对＞成键电子对-成键电子对，故其键角＜109°28′，
故答案为：sp³；＜；
（2）Q、Y的氢化物分别为CH₄和SiH₄，由于C的非金属性强于Si，则稳定性CH₄＞SiH₄，因为SiH₄ 的相对分子质量比CH₄大，故分子间作用力大，则其沸点高，
故选：b；
（3）与H₂O分子互为等电子体，含有相同原子总数、价电子总数（或电子总数），选项中H₂S、NH₂^-符合，
故选：bd；
（4）由X和Y形成的化合物为二氧化硅，属于原子晶体（填晶体类型），30g该晶体物质的量为

30g

60g/mol

=0.5mol，晶体中每个Si原子与周围4个O原子形成4个Si-O键，则含有共价键为0.5mol×4=2mol，
故答案为：原子；2；
（5）Z是Cu元素，它位于周期表的ds区，其晶体的三维堆积模型见如图，称之为面心立方最密堆积，以顶点原子为研究对象，与面心原子相邻，每个顶点原子为12个面共用，故其配位数为12，Cu²⁺的外围电子排布式是3d⁹．1个Cu²⁺与4个NH₃以配位键结合形成[Cu（NH₃）₄]²⁺离子，
故答案为：Cu；ds；12；3d⁹；[Cu（NH₃）₄]²⁺．

点评：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道、分子结构与性质、等电子体、晶体结构、配合物等，是对所学知识的综合运用，根据原子结构推断元素是解题关键，（5）中需要学生熟练掌握参加晶胞结构，难度中等．