Question

如图1是元素周期表的一部分．表中所列的字母分别代表某一种化学元素．

（1）T³⁺的核外电子排布式是：

 

．
（2）Q、R、M的第一电离能由大到小的顺序是

 

（用元素符号表示）．
（3）根据等电子原理，写出RM⁺的电子式：

 

．
（4）下列有关上述元素的说法中，正确的是：

 

（填序号）
①G单质的熔点高于J单质，是因为G单质的金属键较强
②J比X活泼，所以J可以在溶液中置换出X
③将J₂M₂溶于水，要破坏离子键和共价键
④RE₃沸点高于QE₄，主要是因为前者相对分子质量较大
⑤一个Q₂E₄分子中含有五个σ键和一个π键
（5）加拿大天文台在太空发现了EQ₉R，已知分子中所有原子均形成8电子或2电子稳定结构，是直线型分子，不存在配位键．写出其结构式：

 

．
（6）G与R单质直接化合生成一种离子化合物G₃R．该晶体（如图2）具有类似石墨的层状结构．每层中，G原子构成平面六边形，每个六边形的中心有一个R原子．层与层之间还夹杂一定数量的原子．请问这些夹杂的原子应该是

 

（填G或R的元素符号）．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用,晶胞的计算

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：由元素在周期表中位置，可知E为氢、G为Li、Q为碳、R为氮、M为氧、J为Na、T为Fe、X为Cu．
（1）根据核外电子排布规律书写Fe³⁺的核外电子排布式；
（2）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但原子各轨道处于半满、全满、全空时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素；
（3）NO⁺与N₂核外等电子体，NO⁺中N与O之间形成3对共用电子对，各原子满足8电子结构；
（4）①Li、Na都属于金属晶体，金属性越强，单质熔点越高；
②钠与水反应反应；
③Na₂O₂含有离子键、共价键，与水反应生成氢氧化钠与氧气，要破坏离子键和共价键；
④根据氢键进行分析解答；
⑤一个C₂H₄分子中含有1个C=C双键、4个C-H单键，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键；
（5）HC₉N分子中所有原子均形成8电子或2电子稳定结构，是直线型分子，不存在配位键，则一定存在C≡C和C≡N键；
（6）G与R单质直接化合生成一种离子化合物Li₃N，每层中Li原子构成平面六边形，每个六边形的中心有一个N原子，一个六边形实际Li原子数目为6×

1

3

=2，结合化合物化学式判断．

解答： 解：由元素在周期表中位置，可知E为氢、G为Li、Q为碳、R为氮、M为氧、J为Na、T为Fe、X为Cu．
（1）T为Fe，Fe³⁺的核外电子为23，其电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（2）同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p电子为半满，为稳定结构，能量较低，所以N原子的第一电离能高于氧元素，C原子的最小，所以第一电离能为：N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；
（3）NO⁺与N₂核外等电子体，NO⁺中N与O之间形成3对共用电子对，电子式为：，故答案为：；
（4）①G为Li，J为Na，都是金属晶体，离子半径越小，金属键越强，Li离子半径小，所以熔点高，故①正确；
②Na的活泼性强，首先与水反应，所以在溶液中不能置换出Cu，故②错误；
③J₂M₂为Na₂O₂，含有离子键、共价键，与水反应生成氢氧化钠与氧气，化学反应中化学键断裂，溶于水要破坏离子键和共价键，故③正确；
④氨气中存在氢键，所以氨气的沸点高于甲烷，故④错误；
⑤一个C₂H₄分子中含有4个C-H键，1个C=C键，含有五个σ键和一个π键，故⑤正确；
故答案为：①③⑤；
（4）HC₉N分子中所有原子均形成8电子或2电子稳定结构，是直线型分子，不存在配位键，则一定存在C≡C和C≡N键，其结构式为H-C≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N，
故答案为：H-C≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N；
（5）G与R单质直接化合生成一种离子化合物Li₃N，每层中Li原子构成平面六边形，每个六边形的中心有一个N原子，一个六边形实际Li原子数目为6×

1

3

=2，Li₃N中离子个数为3：1，所以层与层之间还原子为Li，故答案为：Li．

点评：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电离能、等电子体、分子结构与性质、晶体类型与性质、常用化学应用、晶胞计算等，（4）、（5）为易错点和难点，较好的考查学生分析解决问题能力，题目难度中等．