Question

[选修一物质结构与性质]
有X、Y、Z、Q、M、E、N、G前四周期且原子序数递增的八种元素，其中X的原子中没有成对电子，Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，Z元素基态原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对电子，Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，E原子得到一个电子后3p轨道全充满，G⁺中所有电子正好全部充满K、L、M三个电子层．M、N原子的价层电子构型为nS¹，其电离能数据如下表：

	M	N
第一电离能（kJ/mol）	495.8	418.8

回答下列问题：
（1）Z元素原子的价层电子的轨道表示式为：______；
（2）由X、Y形成的Y₂X₂分子中，含有______个O^-键，______个π键：
（3）比较ME、NE的熔点高低并说明理由______．
（4）Y、Z、Q的第一电离能由小到大的顺序为______．（用元素符号回答）
（5）YQ₂中心原子的杂化方式为______，有一种与YQ₂互为等电子体的离子，能用于鉴别Fe³⁺，写出其电子式______．
（6）GE的晶胞结构如图所示，阴离子周围最近的阳离子有______个；GE晶体的密度为ag•cm^-3，则晶胞的体积是______（只要求列出计算式）．

Answer

X、Y、Z、Q、M、E、N、G前四周期且原子序数递增的八种元素，其中X的原子中没有成对电子，则X为H；Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，电子排布为1s22s22p2，所以Y为C；Z元素基态原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对电子，最外层电子为2s22p3，所以Z为N；Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，电子排布为1s22s22p4，所以Q为O；E原子得到一个电子后3p轨道全充满，最外层为3s23p5，所以E为Cl；G+中所有电子正好全部充满K、L、M三个电子层，则G的质子数为2+8+18+1=29，所以G为Cu；N原子的价层电子构型为nS1，第一电离能小，为第四周期元素，价电子排布4s1，则N为K；M应为第三周期元素，价电子为3s1，所以M为Na，
（1）价层电子排布为2s22p3；
（2）由X、Y形成的C2H2分子，结构式为H-C≡C-H；
（3）离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越高；
（4）同周期从左向右第一电离能增大，但N原子p轨道半满，为稳定结构，则第一电离能更大；
（5）CO2为直线结构，利用KSCN溶液检验Fe3+；
（6）由CuCl晶体的晶胞结构图可知，由面上的阴离子可知，上下各有2个阳离子，1个晶胞中由4个CuCl，利用V=来计算．
【解析】
X、Y、Z、Q、M、E、N、G前四周期且原子序数递增的八种元素，其中X的原子中没有成对电子，则X为H；Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，电子排布为1s22s22p2，所以Y为C；Z元素基态原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对电子，最外层电子为2s22p3，所以Z为N；Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，电子排布为1s22s22p4，所以Q为O；E原子得到一个电子后3p轨道全充满，最外层为3s23p5，所以E为Cl；G+中所有电子正好全部充满K、L、M三个电子层，则G的质子数为2+8+18+1=29，所以G为Cu；N原子的价层电子构型为nS1，第一电离能小，为第四周期元素，价电子排布4s1，则N为K；M应为第三周期元素，价电子为3s1，所以M为Na，
（1）价层电子排布为2s22p3，N元素原子价层电子的轨道表示式为：，故答案为：；

（2）由X、Y形成的C2H2分子，结构式为H-C≡C-H，有3个O-键，2个π键，故答案为：3；2；
（3）离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越高，则NaCl熔点高于KCl，Na+半小小于K+，Na+与Cl-形成的离子键强于K+与Cl-形成的离子键（或NaCl晶格能高于KCl），
故答案为：NaCl熔点高于KCl，Na+半小小于K+，Na+与Cl-形成的离子键强于K+与Cl-形成的离子键（或NaCl晶格能高于KCl）；
（4）同周期从左向右第一电离能增大，但N原子p轨道半满，为稳定结构，则第一电离能更大，所以第一电离能为C＜O＜N，故答案为：C＜O＜N；
（5）CO2为直线结构，则中心C原子采取sp杂化，一般利用KSCN溶液检验Fe3+，且SCN-与CO2互为等电子体，SCN-的电子式为，
故答案为：sp；；
（6）由CuCl晶体的晶胞结构图可知，由面上的阴离子可知，上下各有2个阳离子，则阴离子周围最近的阳离子有4个；
1个晶胞中由4个CuCl，由V=可知，V=，
故答案为：4；．