Question

原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素，核电荷数均小于36．已知X的一种1：2型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面；Z的L层上有2个未成对电子；Q原子s能级与p能级电子数相等；G为金属元素；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料；T处于周期表的d区，且原子序数是d区中最大的．
（1）Y原子核外共有

 

种不同运动状态的电子，T原子有

 

种不同能级的电子．
（2）由X、Y、Z形成的离子ZXY^-与XZ₂互为等电子体，则ZXY^-中X原子的杂化轨道类型为

 

．
（3）X、Y、Z的最简单氢化物的稳定性由弱到强的顺序是

 

（4）Z与R能形成化合物甲，1mol甲中含

 

mol化学键，甲与氢氟酸反应，生成物的分子空间构型分别为

 

．
（5）G、Q、R氟化物的熔点如下表，造成熔点差异的原因为

 

氟化物	G的氟化物	Q的氟化物	R的氟化物
熔点/K	993	1539	183

（6）T与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示．该合金的化学式为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子的运动状态,判断简单分子或离子的构型,晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：X的一种氢化物分子中既有σ键又有π键，说明分子里有双键或参键，X的一种氢化物为1：2型且所有原子共平面，所以X应为碳元素，它的1：2型氢化物为乙烯；Z的L层上有2个未成对电子，即核外电子排布为1s²2s²2p²或1s²2s²2p⁴，X、Y、Z原子序数依次增大，所以Z为氧元素，且Y为氮元素；Q原子s能级与p能级电子数相等，则Q的核外电子排布为1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，由于Q的原子序数比Z大，而Z的电子排布为1s²2s²2p⁴，所以Q的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²，即Q为镁元素，而G为金属元素且原子序数介于氧和镁元素之间，所以G为钠元素；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料，R为硅元素；T处于周期表的d区，且原子序数是d区中最大的，且核电荷数小于36，根据元素周期表可知，T为镍元素，据此答题；

解答： 解：X的一种氢化物分子中既有σ键又有π键，说明分子里有双键或参键，X的一种氢化物为1：2型且所有原子共平面，所以X应为碳元素，它的1：2型氢化物为乙烯；Z的L层上有2个未成对电子，即核外电子排布为1s²2s²2p²或1s²2s²2p⁴，X、Y、Z原子序数依次增大，所以Z为氧元素，且Y为氮元素；Q原子s能级与p能级电子数相等，则Q的核外电子排布为1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，由于Q的原子序数比Z大，而Z的电子排布为1s²2s²2p⁴，所以Q的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²，即Q为镁元素，而G为金属元素且原子序数介于氧和镁元素之间，所以G为钠元素；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料，R为硅元素；T处于周期表的d区，且原子序数是d区中最大的，且核电荷数小于36，根据元素周期表可知，T为镍元素，
（1）Y为氮元素，核外电子排布式为1s²2s²2p³，所以7种不同运动状态的电子，T为镍元素，它的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，所以它有7个能级，故答案为：7，7；
（2）OCN^-与CO₂互为等电子体，所以它们结构相似，在二氧化碳中碳的价层电子对数为

4

2

=2，所以碳的杂化方式为sp杂化，故答案为：sp杂化；
（3）C、N、O位于元素周期表同一周期，且原子序数依次增大，根据元素周期律可知，它们的最简单氢化物的稳定性由弱到强，故答案为：CH₄＜NH₃＜H₂O；
（4）化合物甲为二氧化硅，在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围有四个Si-O 键，所以1mol二氧化硅中含有4molSi-O 键，SiO₂与HF反应的方程式为：SiO₂+4HF=SiF₄+2H₂O，其中SiF₄中硅原子的价层电子对数为

4+4

2

=4，所以SiF₄的空间构型为正四面体，H₂O中氧原子的价层电子对数为

6+2

2

=4，所以H₂O的空间构型为v形，故答案为：正四面体形、v形；
（5）在NaF、MgF₂、SiF₄中NaF与MgF₂为离子晶体，SiF₄为分子晶体，故SiF₄的熔点低，Mg²⁺的半径比Na⁺的半径小，电荷数高，晶格能MgF₂＞NaF，故MgF₂的熔点比NaF高，故答案为：NaF与MgF₂为离子晶体，SiF₄为分子晶体，故SiF₄的熔点低，Mg²⁺的半径比Na⁺的半径小，电荷数高，晶格能MgF₂＞NaF，故MgF₂的熔点比NaF高；
（6）在镍与镧形成的晶钵中镧原子分布在立方体的八个顶点上，数目为8×

1

8

=1，镍原子分布在体心和侧面的面心以及上下底面上，数目为1+8×

1

2

=5，所以合金的化学式为LaNi₅，故答案为：LaNi₅；

点评：本题主要考查了等电子体、原子核外电子排布、元素周期律、晶体的性质、晶胞的计算等知识点，综合性较强，中等难度，解题的难点是元素的推断．