Question

（16分）已知X、Y、Z、Q、E五种元素的原子序数依次增大，其中X原子核外电子有6种不同的运动状态，s能级电子数是p能级电子数的两倍；Z原子L层上有2对成对电子；Q是第三周期中电负性最大的元素；E的单质是常温下唯一呈液态的非金属。请回答下列问题：

（1）X、Y、Z第一电离能由小到大的顺序为           （填元素符号）。Y的氢化物的分子空间构型是        。其中心原子采取      杂化，属__________（填“极性”或“非极性”）分子。

（2）E元素基态原子的电子排布式为                                。

（3）XZ₂分子中含有         个π键。

（4）Z氢化物的沸点比Q氢化物的沸点高，理由是                             。

（5）X元素可形成X₆₀单质，它与金属钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示（白球位于立方体的体心和顶点，小黑球位于立方体的面上），该化合物中X₆₀与钾原子个数比为            。

Answer

（1）CO>C，Y的氢化物是NH3，中心原子N有3个δ键，1个孤电子对，价层电子对数为4，空间构型为：三角锥，杂化轨道数等于价层电子对数，则N为sp3杂化，属于极性分子；（2）E：Br，属于第四周期 ⅦA族元素，根据核外电子排布规律和泡利原理，核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p5，或用原子实表示：[Ar]3d104s24p5；（3）XZ2的分子式CO2，其结构简式：O=C=O，1个双键之间有1个π键，因此CO2分子中有2个π键；（3）Z的氢化物是H2O，Q的氢化物是HCl，H2O中存在分子间氢键，使H2O的沸点增加，而HCl中不含氢键；（5）根据均摊法，晶胞中C60的个数8×1/8＋1=2，K的个数12×1/2=6，所以原子个数比2：6=1：3。

考点：考查电子排布式、空间构型、杂化类型、电负性、电离能、共价键、氢键、晶胞等知识。