Question

[化学-物质结构与性质]
X、Y、Z三种元素，原子序数依次减小．X是第四周期主族元素，其部分电离能如图1所示；X、Y元素具有相同的最高正化合价；Z原子价电子排布式nsⁿnpⁿ．回答下列问题：

（1）X原子的电子排布式为______．
（2）电负性：X______Y（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）元素Z的一种氢化物（化学式为Z₂H₄）是重要的
化工原料．有关Z₂H₄分子的说法正确的是______（填字母）．
A、分子中含有氢键
B、和O₂ 分子具有相同的电子数
C、含有4个σ键和1个π键
D．Z的原子与氢原子形成的化学键可以旋转
（4）X的氧化物与钛（Ti）的氧化物相互作用，能形成钛酸盐，其晶体结构示意图如图2所示（X、Ti和O三种元素对应的离子分别位于立方体的体心、顶点和面心）．

该晶体中，钛离子和周围______（填数字）个氧离子相紧邻．
（5）NH₄Cl晶体中含有多种化学键，其中一定不含有的化学键是______（填字母）．
A．离子键  B．非极性键  C．配位键  D．金属键．

Answer

先根据题目信息：X是第四周期主族元素，其部分电离能如图1所示，可知X的最外层电子数为2，为钙元素，X、Y元素具有相同的最高正化合价以及X、Y两种元素，原子序数依次减小，所以Y为镁或铍，Z原子价电子排布式nsnnpn，则n=2，所以Z为碳，又因Y、Z两种元素，原子序数依次减小，所以Y为镁，故X、Y、Z三种元素分别为：钙、镁、碳，再根据问题回答：
（1）根据电子排布式的书写方法；
（2）根据同一主族从上到下元素的电负性呈减小的趋势；
（3）A、根据C原子不能形成氢键；
B、分别计算出各自的电子数；
C、根据结构简式来计算出σ键和π键
D．根据C-H键可以旋转；
（4）取任何一个顶角的Ti原子，分别在X、Y、Z三个平面内找出最近的氧离子；
（5）根据NH4Cl的电子式来分析，
【解析】
由信息可知：X、Y、Z三种元素分别为：钙、镁、碳，
（1）钙原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p64s2，故答案为：1s22s22p63s23p64s2；
（2）因同一主族从上到下元素的电负性呈减小的趋势，而钙、镁在同一主族，钙在镁的下一周期，所以钙的电负性小于镁，故答案为：＜；
（3）A、因C原子不能形成氢键，所以分子中没有氢键，故A错误；
B、C2H4的电子数为：16，O2 分子中电子数为16，故B正确；
C、C2H4的结构简式为CH2=CH2，一个单键就是一个σ键，一个双键是一个σ键和一个π键，所以分子中有5个σ键和1个π键，故C错误；
D．因C-H键可以旋转，故D正确；
故选：BD．
（4）取任何一个顶角的Ti原子，分别在X、Y、Z三个平面内找出最近的氧离子，在每个平面上有4个氧离子，共12个氧离子，故答案为：12；
（5）因NH4Cl的电子式为：，铵根离子和氯离子之间存在离子键，氮原子和氢原子之间存在极性共价键和配位键，故选：BD．