Question

18．Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次增加．已知：①Z的原子序數(shù)為29，其余均為短周期主族元素；②Y原子的價(jià)電子（外圍電子）排布式為msⁿmpⁿ；③R原子核外L層上的電子數(shù)為奇數(shù)；④Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Z²⁺的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹．
（2）在[Z（NH₃）₄]²⁺中，Z²⁺的空軌道接受NH₃分子提供的孤對(duì)電子（孤電子對(duì)）形成配位鍵．
（3）Q和Y形成的最簡(jiǎn)單氫化物分別為甲、乙，下列判斷正確的是b．
a．穩(wěn)定性：甲＞乙，沸點(diǎn)：甲＞乙
b．穩(wěn)定性：甲＞乙，沸點(diǎn)：甲＜乙
c．穩(wěn)定性：甲＜乙，沸點(diǎn)：甲＜乙
d．穩(wěn)定性：甲＜乙，沸點(diǎn)：甲＞乙
（4）Q、R、X三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)镾i＜C＜N（用元素符號(hào)作答）．
（5）Q的一種氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為26，其分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為3：2．

Answer 1

分析 由29號(hào)為Cu元素，Y價(jià)電子：msⁿmpⁿ中n只能取2，又為短周期，則Y可能為C或Si，R的核外L層為奇數(shù)，則可能為L(zhǎng)i、B、N或F，Q、X的p軌道為2和4，則為C（或Si）和O（或S），又五種元素原子序數(shù)依次遞增，所以可推出：Q為C，R為N，X為O，Y為Si，
（1）根據(jù)處于穩(wěn)定狀態(tài)（基態(tài)）的原子，核外電子將盡可能地按能量最低原理排布，電子排布遵守最低能量原理，泡利不相容原理和洪特規(guī)則，一般而言，在這三條規(guī)則的指導(dǎo)下，可以推導(dǎo)出元素原子的核外電子排布情況；
（2）根據(jù)配位鍵的形成可知，單方提供孤對(duì)電子來(lái)分析解答；
（3）根據(jù)化學(xué)鍵來(lái)分析穩(wěn)定性，利用分子間作用力來(lái)分析氣態(tài)物質(zhì)的沸點(diǎn)；
（4）根據(jù)非金屬性的強(qiáng)弱及電子排布中半滿狀態(tài)來(lái)分析；
（5）根據(jù)結(jié)構(gòu)式及判斷σ鍵、π鍵的一般規(guī)律來(lái)分析解答；

解答 解：由29號(hào)為Cu元素，Y價(jià)電子：msⁿmpⁿ中n只能取2，又為短周期，則Y可能為C或Si，R的核外L層為奇數(shù)，則可能為L(zhǎng)i、B、N或F，Q、X的p軌道為2和4，則為C（或Si）和O（或S），又五種元素原子序數(shù)依次遞增，所以可推出：Q為C，R為N，X為O，Y為Si，
（1）Cu的價(jià)電子排布為3d¹⁰4s¹，失去兩個(gè)電子，則為3d⁹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；
（2）Cu²⁺可以與NH₃形成配合物，其中NH₃中N提供孤對(duì)電子，Cu²⁺提供空軌道，而形成配位鍵，
故答案為：孤對(duì)電子（孤電子對(duì)）；
（3）Q、Y的氫化物分別為CH₄和SiH₄，由于C的非金屬性強(qiáng)于Si，則穩(wěn)定性CH₄＞SiH₄．因?yàn)镾iH₄的相對(duì)分子質(zhì)量比CH₄大，故分子間作用力大，沸點(diǎn)高，
故答案為：b；
（4）C、N和Si中，C、Si位于同一主族，則上面的非金屬性強(qiáng)，故第一電離能大，而N由于具有半充滿狀態(tài)，故第一電離能比相鄰元素大，所以N＞C＞Si，故答案為：Si＜C＜N；
（5）C、H形成的相對(duì)分子質(zhì)量為26的物質(zhì)為C₂H₂，結(jié)構(gòu)式為H-C≡C-H，C-H之間單鍵是σ鍵，C≡C叁鍵中有兩個(gè)是σ鍵一個(gè)π鍵，所以σ鍵與π鍵數(shù)之比為3：2，
故答案為：3：2；

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系是解答的關(guān)鍵，此題綜合性較強(qiáng)，涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)比較多，考察比較全面，難度中等．