Question

已知T、X、Y、Z是中学化学常见的四种元素，其结构或性质信息如下表：

元素	结构或性质信息
T	原子的L层上s电子数等于p电子数．
X	元素的原子半径是第三周期主族元素中最大的．
Y	空气中含其单质，原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的．
Z	单质常温、常压下是气体．原子的M层上有1个未成对的p电子．

请根据信息回答有关问题：

（1）写出与Y₂互为等电子体的分子式______________；

（2）在相同状况下，Y的简单氢化物的沸点高于Z的氢化物，其原因是______________；

（3）T、X、Y三种元素的电负性由大到小的顺序(填元素符号)是______________；

（4）元素Q的原子序数是X与Z的原子序数之和．

①该元素基态原子的最外层电子排布式为______________；

②元素Q与元素T、Y、Z分别形成平面型的[Q(TY)₄]^2-和四面体的[QZ₄]^2-，其中T与Y、Q与Z成键时中心原子采用的杂化方式分别是_________、___________；

③元素Q形成的单质的晶体结构如下图所示，该晶体形成时的原子堆积方式是__________(选填“甲”、“乙”、“丙”)。

Answer

（1） CO （2） NH3分子间能形成氢键，而HCl分子间没有氢键（3） N＞C＞Na

（4） ①3d84s2 ②sp sp3 ③丙

【解析】

试题分析：T、X、Y、Z是中学化学常见的四种元素，T原子的L层上s电子数等于p电子数，则T原子外围电子排布为2s22p2，故T为碳元素；X元素的原子半径是第三周期主族元素中最大，则X为Na元素；空气中含Y单质，原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的，则Y为氮元素；Z原子的M层上有1个未成对的p电子，外围电子排布为3s23p1或3s23p5，其单质常温、常压下是气体，故Z为Cl元素；（1）与N2互为等电子体的物质为CO；（2）NH3分子间能形成氢键，而HCl分子间没有氢键，故NH3的沸点故HCl的沸点；（3）非金属性越强，电负性越大，故电负性N＞C＞Na；（4）元素Q的原子序数是Na与Cl的原子序数之和，则Q的原子序数为11+17=28，则Q为Ni元素；①Ni元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，其最外层电子排布为3d84s2；②平面型的[Ni(CO)4]2-和四面体的[NiCl4]2-，CO分子中C原子价层电子数为1+(4-2)/2=2，C原子采取sp杂化，[NiCl4]2-是四面体结构，Ni原子采取sp3杂化；③由图可知，Ni的晶体为面心立方堆积，即为“ABC”结构，原子堆积方式是为丙。

【考点定位】考查结构性质位置关系、元素周期律、核外电子排布规律、杂化理论、晶胞等。

【名师点晴】能结合元素的结构特点快速判断元素是解答关键。T、X、Y、Z是中学化学常见的四种元素，T原子的L层上s电子数等于p电子数，则T原子外围电子排布为2s22p2，故T为碳元素；X元素的原子半径是第三周期主族元素中最大，则X为Na元素；空气中含Y单质，原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的，则Y为氮元素；Z原子的M层上有1个未成对的p电子，外围电子排布为3s23p1或3s23p5，其单质常温、常压下是气体，故Z为Cl元素，据此解答。