Question

A、T、X、Y、Z是中学化学常见的四种元素，原子序数依次增大，其结构或性质信息如下表：

元素	结构或性质信息
T	基态原子的L层上s电子数等于p电子数
X	基态原子最外层未成对电子数在该元素所在周期中最多
Y	基态原子的第一电离能在该元素所在周期中最小
Z	单质常温、常压下是气体．基态原子的M层上有1个未成对的p电子

请根据信息回答有关问题（答题时如需表示具体元素，请用相应的元素符号）：
（1）T、X、Y三种元素的电负性由大到小的顺序是

 

．
（2）写出与X单质分子互为等电子体的物质的化学式

 

、

 

．（分子、离子各一种）
（3）X的氢化物分子间能形成氢键，Z的氢化物分子间不易形成氢键，原因是

 

．
（4）元素Q的原子序数是Y与Z的原子序数之和．
①元素Q基态原子的价电子层电子排布式为

 

．
②元素Q与元素T、X能形成平面型的[Q（TX）₄]^2-离子．其中Q与TX^-之间的化学键类型为

 

，TX^-中T原子采用的轨道杂化方式是

 

．
③Q单质的晶胞如图所示，Q单质中与Q原子的配位数为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,“等电子原理”的应用,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：T基态原子的L层上s电子数等于p电子数，T的电子排布式为1s²2s²2p²，所以T为碳元素，X基态原子最外层未成对电子数在该元素所在周期中最多，则X的电子排布式为1s²2s²2p³，X为氮元素，Z基态原子的M层上有1个未成对的p电子，则Z的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，为铝元素或氯元素，由于Z单质常温、常压下是气体，所以Z是氯元素，Y基态原子的第一电离能在该元素所在周期中最小，则Y在第ⅠA族，且T、X、Y、Z原子序数依次增大，则Y为钠元素，元素Q的原子序数是Y与Z的原子序数之和，所以Q的原子序数为28，为镍元素，据此解题．

解答： 解：T基态原子的L层上s电子数等于p电子数，T的电子排布式为1s²2s²2p²，所以T为碳元素，X基态原子最外层未成对电子数在该元素所在周期中最多，则X的电子排布式为1s²2s²2p³，X为氮元素，Z基态原子的M层上有1个未成对的p电子，则Z的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，为铝元素或氯元素，由于Z单质常温、常压下是气体，所以Z是氯元素，Y基态原子的第一电离能在该元素所在周期中最小，则Y在第ⅠA族，且T、X、Y、Z原子序数依次增大，则Y为钠元素，元素Q的原子序数是Y与Z的原子序数之和，所以Q的原子序数为28，为镍元素，
（1）根据元素周期律可知，C、N、Na的电负性大小为：N＞C＞Na，故答案为：N＞C＞Na；
（2）等电子体是指原子个数相同、价电子数也相同的微粒，据此可知与N₂互为等电子体的分子和离子是CO、CN^-或C₂^2-，故答案为：CO； CN^-或C₂^2-；
（3）氨气中氮原子的电负性大于氯化氢中的氯原子，而氮原子的半径小于氯原子，所以氨气分子之间可以形成氢键，而氯化氢分子之间不能，故答案为：Cl的电负性比N小、原子半径比N大；
（4）①Q的原子序数为28，为镍元素，它的价电子排布式为3d⁸4s²，故答案为：3d⁸4s²；
②在[Ni（CN）₄]^2-离子配离子中，Ni²⁺与CN^-之间是配位键，CN^-中碳原子的价层电子对数=1+

4+1-3

2

=2、含有1对孤电子对，C原子采取sp杂化方式，故答案为：配位键；sp；
③Ni单质的晶胞中，Ni原子分布在立方体的八个顶点和六个面心上，所以与每个镍原子距离最近的镍原子有12个，所以配位数为12，故答案为：12．

点评：本题主要考查了根据元素原子结构特点及元素周期表推断元素种类，从而进一步考查核外电子排布、杂化方式、配合物的结构及晶体的结构，有一定的综合性，中等难度．