Question

9．已知T．X．Y．Z是中学化学常见的四种元素，其结构或性质信息如表．

元素	结构或性质信息
T	原子的L层上s电子数等于p电子数．
X	元素的原子半径是第三周期主族元素中最大的．
Y	空气中含其单质，原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的．
Z	单质常温常压下是气体．原子的M层上有1个未成对的p电子．

请根据信息回答有关问题：
（1）写出与Y₂互为等电子体的分子式CO．
（2）在相同状况下，Y的简单氢化物的沸点高于Z的氢化物，其原因是NH₃分子间能形成氢键，而HCl分子间没有氢键．
（3）T．X．Y三种元素的电负性由大到小的顺序（填元素符号）是N＞C＞Na．
（4）元素Q的原子序数是X与Z的原子序数之和．
①该元素基态原子的最外层电子排布式为3d⁸4s²．
②元素Q与元素T．Y．Z分别形成平面型的[Q（TY）₄]^2-和四面体的[QZ₄]^2-，其中T与Y．Q与Z成键时中心原子采用的杂化方式分别是sp；sp³．
③元素Q形成的单质的晶体结构如图1所示，该晶体形成时的原子堆积方式图2中的是丙 （选填“甲”．“乙”．“丙”）．

Answer 1

分析 T、X、Y、Z是中学化学常见的四种元素，T原子的L层上s电子数等于p电子数，则T原子外围电子排布为2s²2p²，故T为碳元素；X元素的原子半径是第三周期主族元素中最大，则X为Na元素；空气中含Y单质，原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的，则Y为氮元素；Z原子的M层上有1个未成对的p电子，外围电子排布为3s²3p¹或3s²3p⁵，其单质常温、常压下是气体，故Z为Cl元素，据此解答．

解答 解：T、X、Y、Z是中学化学常见的四种元素，T原子的L层上s电子数等于p电子数，则T原子外围电子排布为2s²2p²，故T为碳元素；X元素的原子半径是第三周期主族元素中最大，则X为Na元素；空气中含Y单质，原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的，则Y为氮元素；Z原子的M层上有1个未成对的p电子，外围电子排布为3s²3p¹或3s²3p⁵，其单质常温、常压下是气体，故Z为Cl元素，
（1）与N₂互为等电子体的物质为CO等，故答案为：CO；
（2）NH₃分子间能形成氢键，而HCl分子间没有氢键，故NH₃的沸点故HCl的沸点，故答案为：NH₃分子间能形成氢键，而HCl分子间没有氢键；
（3）非金属性越强，电负性越大，故电负性N＞C＞Na，故答案为：N＞C＞Na；
（4）元素Q的原子序数是Na与Cl的原子序数之和，则Q的原子序数为11+17=28，则Q为Ni元素；
①Ni元素原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，其最外层电子排布为3d⁸4s²，故答案为：3d⁸4s²；
②平面型的[Ni（CN）₄]^2-和四面体的[NiCl₄]^2-，CN^-中C原子价层电子数为1+$\frac{4+1-3}{2}$=2，N原子采取sp杂化，[NiCl₄]^2-是四面体结构，Ni原子采取sp³杂化，
故答案为：sp；sp³；
③由图可知，Ni的晶体为面心立方堆积，即为“ABC”结构，原子堆积方式是为丙，故答案为：丙．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、等电子体、电负性、氢键、杂化方式判断、晶胞计算等，（4）中注意对晶胞结构的理解．