Question

[选修 3——物质结构与性质]

X、Y、Z、W、Q、R 均为前四周期元素，且原子序数依次增大。其相关信息如下表所示：

回答下列问题：

（1）Y 元素的基态原子的电子排布式为          ,其第一电离能比 Z 元素原子的第一电离能          (填“高”或“低”)

（2）X 的氯化物的熔点比 Q 的氯化物的熔点          (填“高”或“低”)，理由是          

（3）光谱证实元素 W 的单质与强碱性溶液反应有 W(OH)₄]^-生成，则 W(OH)₄]^-中存在         (填字母)

a．极性共价键   b．非极性共价键 c．配位键 d．氢键

（4）含有 X、R 和镁三种元素的某种晶体具有超导性，其结构如下图所示。则该晶体的化学式为          ； 晶体中每个镁原子周围距离最近的 R 原子有          个。

Answer

（1）1s22s22p3，高；

（2）低，X的氯化物为分子晶体，Q的氯化物为离子晶体；

（3）ac；（4）MgNi3C，12。

【解析】

试题分析：X 元素的基态原子中电子分布在三个不同的能级中，且每个能级中的电子总数相同，电子排布式为1s22s22p2，推出X为C，Y 元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应 ，推出Y为N，Z元素的族序数是其周期数的三倍，推出Z为O，根据W的原子的电离能，第三电离能到第四电离能发生突变，说明W最外层有3个的电子，因为原子序数增大，即W为Al，Q为前四周期中电负性最小的元素，从左向右电负性增强，即Q为K，元素R位于周期表的第10列，说明R为Ni，（1）根据上述分析，N的基态原子的电子排布式为：1s22s22p3，O的电子排布式是1s22s22p4，根据洪特规则，半满、全满、全空原子处于稳定，因此N的第一电离能比O的第一电离能高；（2）X的氯化物是CCl4，属于分子晶体，Q的氯化物是KCl，属于离子晶体，一般离子晶体熔沸点高于分子晶体；（3）[Al(OH)4]－中H和O以极性共价键形式结合，Al与其中的一个OH－以配位键形式结合，故选项ac正确；（4）根据均摊，X位于晶胞体内，因此晶胞中有1个C，Ni位于六个面上，个数为6×1/2=3，Mg位于顶点，个数为8×1/8=1，因此化学式为MgNi3C，与镁距离最近的Ni原子，位于面上的Ni原子，因此共有12个。

考点：考查元素推断、电子排布式、第一电离能、晶体熔沸点高低判断、化学键、晶胞等知识。