题目内容
Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素．已知：①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，且每种能级中的电子总数相同；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；
④Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N的质荷比最大值为78；
⑤Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同．
请回答下列问题（答题时，Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示）
（1）化合物M的空间构型为
（2）R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为
（3）由上述一种或多种元素组成的与RY2互为等电子体的分子为（写分子式）
（4）Z原子基态时的外围电子排布式为
（5）由R、X、Y三种元素组成的RXY-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，生成X2、RY2等物质．该反应的离子方程式为
考点：位置结构性质的相互关系应用,原子核外电子排布,晶胞的计算
专题：原子组成与结构专题,元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析：Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素，
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素，则Q为H元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，说明R原子含有1S、2S、2P能级，且每种能级中的电子总数相同，则R元素的原子序数是6，为C元素；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，M为HCHO，则Y是O元素，X元素的原子序数大于C而小于O元素，所以X为N元素，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N的质荷比最大值为78，则N为苯；
⑤Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同，则Z的原子序数是22，所以Z为Ti元素，结合原子的结构和性质解答．
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素，则Q为H元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，说明R原子含有1S、2S、2P能级，且每种能级中的电子总数相同，则R元素的原子序数是6，为C元素；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，M为HCHO，则Y是O元素，X元素的原子序数大于C而小于O元素，所以X为N元素，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N的质荷比最大值为78，则N为苯；
⑤Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同，则Z的原子序数是22，所以Z为Ti元素，结合原子的结构和性质解答．
解答：
解：Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素，
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素，则Q为H元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，说明R原子含有1S、2S、2P能级，且每种能级中的电子总数相同，则R元素的原子序数是6，为C元素；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，M为HCHO，则Y是O元素，X元素的原子序数大于C而小于O元素，所以X为N元素，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N的质荷比最大值为78，则N为苯；
⑤Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同，则Z的原子序数是22，所以Z为Ti元素；
（1）M为HCHO，价层电子对个数=3+
(4-2×1-1×2)=3且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形，C原子杂化方式为sp2，N为苯，苯的构成微粒是分子，所以苯为分子晶体，
故答案为：平面三角形；sp2；分子晶体；
（2）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素第一电离能大于相邻元素，这几种元素分别是C、N、O元素，则其第一电离能从小到大顺序是：C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（3）原子个数相等价电子数相等的微粒为等电子体，与二氧化碳互为等电子体的分子有：N2O，故答案为：N2O；
（4）Ti元素为22号元素，其原子中3d能级、4s能级上各有两个电子，3d、4s能级上电子为其外围电子，所以其外围电子排布式为3d24s2，以晶胞顶点为中心，采用沿X、Y、Z三轴切割的方法知，钛的一种含氧酸钡盐的晶胞结构如图所示，晶体内与每个钛原子等距离且最近的氧原子数为6，
故答案为：3d24s2；6；
（5）由R、X、Y三种元素组成的CNO-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，二者发生氧化还原反应生成N2、CO2，同时还生成氯离子和水，离子方程式为：2CNO-+2H++3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O，
故答案为：2CNO-+2H++3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O．
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素，则Q为H元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，说明R原子含有1S、2S、2P能级，且每种能级中的电子总数相同，则R元素的原子序数是6，为C元素；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，M为HCHO，则Y是O元素，X元素的原子序数大于C而小于O元素，所以X为N元素，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N的质荷比最大值为78，则N为苯；
⑤Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同，则Z的原子序数是22，所以Z为Ti元素；
（1）M为HCHO，价层电子对个数=3+
| 1 |
| 2 |
故答案为：平面三角形；sp2；分子晶体；
（2）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素第一电离能大于相邻元素，这几种元素分别是C、N、O元素，则其第一电离能从小到大顺序是：C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（3）原子个数相等价电子数相等的微粒为等电子体，与二氧化碳互为等电子体的分子有：N2O，故答案为：N2O；
（4）Ti元素为22号元素，其原子中3d能级、4s能级上各有两个电子，3d、4s能级上电子为其外围电子，所以其外围电子排布式为3d24s2，以晶胞顶点为中心，采用沿X、Y、Z三轴切割的方法知，钛的一种含氧酸钡盐的晶胞结构如图所示，晶体内与每个钛原子等距离且最近的氧原子数为6，
故答案为：3d24s2；6；
（5）由R、X、Y三种元素组成的CNO-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，二者发生氧化还原反应生成N2、CO2，同时还生成氯离子和水，离子方程式为：2CNO-+2H++3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O，
故答案为：2CNO-+2H++3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O．
点评：本题考查了物质结构和性质，涉及晶胞的计算、氧化还原反应、元素周期律、等电子体等知识点，这些知识点是学习重点，根据原子结构正确判断元素是解本题关键，再结合基本概念、基本规律等知识点来分析解答，难点是配位数的计算，同时考查学生空间想象能力，难度较大．
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