Question

15．Q、R、T、X、Y、Z是六种原子序数依次增大的前四周期常见元素，其相关信息如表：

元素	相关信息
Q	Q的单质是实验室常用的惰性电极材料
R	R原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子
T	负二价的元素T的氢化物在通常情况下是一种液体，且 T的质量分数为88.9%
X	X是第三周期电负性最大的元素
Y	元素Y位于周期表第10列
Z	Z存在质量数为65，中子数为36的核素

（1）Z元素的原子基态时的电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹
（2）下列叙述正确的是d
a．Q的最简单气态氢化物比R的气体氢化物稳定
b．Q的含氧酸一定比R的含氧酸酸性强
c．R的气态氢化物的熔点在同族元素形成的氢化物中最低
d．R的第一电离能、电负性都比Q大
（3）Q和T可形成两种常见化合物，分别表示为QT与QT₂．QT分子中σ键π键的个数比为1：2；QT₂分子中，Q原子采取sp杂化．
（4）笑气（R₂T）是一种麻醉剂，有关理论认为R₂T与QT₂具有相似的结构．故的空间构型为直线形，且为非极性（填“极性”或“非极性”）分子．
（5）现有Q、Y和镁三种元素的某种晶体具有超导性，其晶胞结构如图所示．该晶体的化学式为MgNi₃C；晶体中每个镁原子周围距离相等且最近的Y原子有12个．

Answer 1

分析 Q的单质是实验室常用的惰性电极材料，则Q为碳元素；R原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子，原子核外电子排布式为1s²2s²2p³，故R为N元素；负二价的元素T和氢的化合物在通常情况下是一种液体，其中T的质量分数为88.9%，负二价的元素T和氢的化合物为H₂X，令T的相对分子质量为a，则$\frac{a}{a+2}$=88.9%，解得a=16，所以T为O元素；X是第三周期电负性最大的元素，则X为Cl；元素Y位于周期表第10列，则Y为Ni；Z存在质量数为65，中子数为36的核素，则质子数为65-36=29，故Z为Cu．

解答 解：Q的单质是实验室常用的惰性电极材料，则Q为碳元素；R原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子，原子核外电子排布式为1s²2s²2p³，故R为N元素；负二价的元素T和氢的化合物在通常情况下是一种液体，其中T的质量分数为88.9%，负二价的元素T和氢的化合物为H₂X，令T的相对分子质量为a，则$\frac{a}{a+2}$=88.9%，解得a=16，所以T为O元素；X是第三周期电负性最大的元素，则X为Cl；元素Y位于周期表第10列，则Y为Ni；Z存在质量数为65，中子数为36的核素，则质子数为65-36=29，故Z为Cu．
（1）Z为Cu元素的原子基态时的电子排布式是：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）a．非金属性Q（碳）＜R（N），故R的最简单气态氢化物比Q的气体氢化物稳定，故a错误；
b．碳酸为弱酸，而硝酸为强酸，故b错误；
c．氨气分子之间形成氢键，熔点在同族元素形成的氢化物中高于其它分子晶体的，故c错误；
d．同周期自左而右电负性增大，氮元素原子2p能级为半满稳定状态，能量较低，N元素的第一电离能、电负性均比碳的大，故d正确，
故选：d；
（3）Q和T可形成两种常见化合物，分别表示为CO与CO₂．CO分子结构简式为C≡O，分子中σ键π键的个数比为1：2，CO₂分子为直线型结构，C原子采取sp杂化，
故答案为：1：2；sp；
（4）有关理论认为N₂O与CO₂具有相似的结构，故的空间构型为直线形，且为非极性分子，
故答案为：直线形；非极性；
（5）含有C、Ni和镁三种元素的某种晶体具有超导性，根据晶胞结构可知，晶胞中Mg原子数目为8×$\frac{1}{8}$=1，C原子数目为1，Ni原子数目为6×$\frac{1}{2}$=3，则该晶体的化学式为MgNi₃C；晶体中每个镁原子周围距离最近的Ni原子处于以Mg为顶点的面心上，补全晶胞可知，Mg原子为12个面共用，故晶体中每个镁原子周围距离最近的Ni原子有12个，
故答案为：MgNi₃C；12．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布规律、电离能、电负性、化学键、分子结构与性质、晶胞结构及计算等，难度中等，推断元素是解题关键，注意利用均摊法进行晶胞的有关计算．