Question

【化學(xué)一選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序數(shù)依次遞增的七種元素，除G元素外其余均為短周期主族元素．X的原子中沒有成對電子，Y元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數(shù)相同，Z元素原子的外圍電子層排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，Q的基態(tài)原子核外成對電子數(shù)是成單電子數(shù)的3倍，E與Q同周期，M元素的第一電離能在同周期主族元素中從大到小排第三位，G的陽離子是膽礬晶體中的中心離子．回答下列問題：
（1）Z元素原子價(jià)層電子的軌道表示式為：

；
（2）由X、Y、Z形成的XYZ分子中，含有

2

個(gè)σ鍵．
（3）相同條件下，MQ₂比YQ₂在X₂Q中的溶解度大的理由是

SO₂是極性分子，H₂O也是極性分子，相似相溶

．
（4）ZE₃是一種無色、無毒、無味的氣體，該分子的VSEPR模型為

四面體形

，分子的立體結(jié)構(gòu)為

三角錐形

．
（5）膽礬晶體內(nèi)G離子和配體之間存在

配位

鍵，將該晶體溶于氨水形成深藍(lán)色的配合物溶液，其中配離子的結(jié)構(gòu)簡式為

．
（6）G元素形成的單質(zhì)晶體中一個(gè)原子的配位數(shù)為

12

．

Answer 1

分析：由X的原子中沒有成對電子可判斷X為H元素，由Y元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數(shù)相同知Y為C元素，由Z元素原子的外圍電子層排布式為 nsⁿnpⁿ⁺¹ 可判斷Z為N元素，再根據(jù)Q的基態(tài)原子核外成對電子數(shù)是成單電子數(shù)的3倍知Q為O元素，由E與Q同周期，Q為O元素，E的原子序數(shù)比Q的原子序數(shù)大可判斷E為F元素，再根據(jù)G的陽離子是膽礬晶體中的中心離子知G為Cu元素，根據(jù)M元素的第一電離能在同周期主族元素中從大到小排第三位且X、Y、Z、Q、E、M、G原子序數(shù)依次遞增最后確定M為S元素．

解答：解：（1）由Z元素原子的外圍電子層排布式為 nsⁿnpⁿ⁺¹ 可判斷Z為N元素，N元素有2個(gè)電子層，最外層有5個(gè)電子，其中2個(gè)電子占據(jù)2S軌道并且自旋方向相反，剩余3個(gè)電子分別占據(jù)Px、Py、Pz軌道，自旋方向相同，因此N元素原子價(jià)層電子的軌道表示式為：，故答案為：；
（2）由X的原子中沒有成對電子可判斷X為H元素，由Y元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數(shù)相同知Y為C元素，由Z元素原子的外圍電子層排布式為 nsⁿnpⁿ⁺¹ 可判斷Z為N元素，所以由X、Y、Z形成的XYZ分子為HCN，HCN分子的結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，其中H-C和C-N上分別含有一個(gè)σ鍵，故HCN分子中共有2個(gè)σ鍵，故答案為：2；
（3）SO₂是極性分子，H₂O也是極性分子，CO₂是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，極性分子更容易溶于極性分子，所以SO₂比CO₂在H₂O中的溶解度大，故答案為：SO₂是極性分子，H₂O也是極性分子，相似相溶；
（4）NF₃是SP²雜化，則VSEPR模型為四面體形，三個(gè)雜化軌道分別和F成建，且N上還有一對孤對電子，由于孤對電子的排斥，所以成了三角錐形，故答案為：四面體形；三角錐形；
（5）膽礬晶體內(nèi)Cu離子和配體之間存在配位鍵，Cu離子溶于氨水形成Cu（NH₃）₄²⁺溶液，其中配離子的結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：配位鍵；；
（6）Cu單質(zhì)晶體中一個(gè)Cu原子的配位數(shù)為12，故答案為12．

點(diǎn)評：本題綜合考查原子核外電子排布、原子結(jié)構(gòu)及分子的立體結(jié)構(gòu)、物質(zhì)成鍵情況，綜合性較強(qiáng)，具有一定的難度．