Question

4．Q、R、X、M、Y、Z是周期表前四周期的五种元素，原子序数依次递增．已知：
①Z位于ds区，最外能层有单电子，其余的均为短周期主族元素； 
②Y原子价电子（外围电子）排布msⁿmpⁿ，M的基态原子2p能级有1个单电子
③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4．回答下列问题：
（1）基态Z²⁺的价电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹．
（2）在[Z（NH₃）₄]²⁺离子中，Z²⁺的空轨道接受NH₃分子提供的孤电子对形成配位键．
（3）Q和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b．
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
（4）写出由R、X两元素组成的与N₃^-互为等电子体的微粒（分子和离子各一种）N₂O、NO₂⁺．
（5）X、M两元素形成的化合物XM₂的VSEPR模型名称为四面体形，已知XM₂分子的极性比水分子的极性弱，其原因是OF₂和H₂O均为V形分子且中心原子孤电子对均为2对，F于O的电负性差值比O与H的电负性差值小．

Answer 1

分析 Q、R、X、M、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，Z位于ds区，最外能层有单电子，Z为Cu元素，其余的均为短周期主族元素；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，Q原子的核外电子排布为1s²2s²2p²，故Q为C元素；X原子的核外电子排布为1s²2s²2p⁴，X为O元素；Y原子价电子（外围电子）排布msⁿmpⁿ，n=2，故为第ⅣA族元素，原子序数大于O元素，小于Cu元素，故Y为Si元素；M的基态原子2p能级有1个单电子，核外电子排布为1s²2s²2p⁵，则M为F元素；R原子核外L层电子数为奇数，R原子有2个电子层，原子序数介于C元素与O元素之间，故R为N元素，据此解答．

解答 解：Q、R、X、M、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，Z位于ds区，最外能层有单电子，Z为Cu元素，其余的均为短周期主族元素；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，Q原子的核外电子排布为1s²2s²2p²，故Q为C元素；X原子的核外电子排布为1s²2s²2p⁴，X为O元素；Y原子价电子（外围电子）排布msⁿmpⁿ，n=2，故为第ⅣA族元素，原子序数大于O元素，小于Cu元素，故Y为Si元素；M的基态原子2p能级有1个单电子，核外电子排布为1s²2s²2p⁵，则M为F元素；R原子核外L层电子数为奇数，R原子有2个电子层，原子序数介于C元素与O元素之间，故R为N元素．
（1）Cu原子的核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，Cu原子失去4s能级的1个电子及3d能级中的1个电子形成Cu²⁺，Cu²⁺的核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；
（2）在[Cu（NH₃）₄]²⁺离子中，Cu²⁺的空轨道接受NH₃分子提供的孤电子对形成配位键，
故答案为：孤电子对；
（3）Q形成的最简单气态氢化物甲为CH₄，Y形成的最简单气态氢化物乙为SiH₄，非金属性C＞Si，故稳定性CH₄＞SiH₄，二者结构相似，都可以形成分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，故沸点CH₄＜SiH₄，
故答案为：b；
（4）由R、X两元素组成的与N₃^-互为等电子体的微粒为：N₂O、NO₂⁺，
故答案为：N₂O、NO₂⁺；
（5）X、M两元素形成的化合物OF₂中O原子价层电子对数=$\frac{6-1×2}{2}$=2、价层电子对数=2+2=4，VSEPR模型名称为四面体形，已知OF₂分子的极性比水分子的极性弱，其原因是：OF₂和H₂O均为V形分子且中心原子孤电子对均为2对，F于O的电负性差值比O与H的电负性差值小，
故答案为：四面体形；OF₂和H₂O均为V形分子且中心原子孤电子对均为2对，F于O的电负性差值比O与H的电负性差值小．

点评 本题考查结构与位置关系、核外电子排布规律、元素周期律、化学键、等电子体、价层电子对数理论等，推断元素是解题的关键，注意对基础知识的理解掌握．