Question

【題目】已知X、Y、Z、Q、E五種元素的原子序數依次增大，其中X原子核外電子有6種不同的運動狀態，s能級電子數是p能級電子數的兩倍；Z原子L層上有2對成對電子；Q是第三周期中電負性最大的元素；E的單質是常溫下唯一呈液態的非金屬。請回答下列問題：

（1）X、Y、Z第一電離能由小到大的順序為__________（填元素符號）。Y的氫化物的分子空間構型是_______。其中心原子采取_____雜化，屬__________（填“極性”或“非極性”）分子。

（2）E元素基態原子的電子排布式為_______________________________。

（3）XZ2分子中含有________個π鍵。

（4）Z氫化物的沸點比Q氫化物的沸點高，理由是____________________________。

（5）X元素可形成X60單質，它與金屬鉀摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其晶胞如圖所示（白球位于立方體的體心和頂點，小黑球位于立方體的面上），該化合物中X60與鉀原子個數比為___________。

Answer 1

【答案】C<O<N 三角錐 sp3 極性 1s22s22p63s23p63d104s24p5或[Ar]3d104s24p5； 2 水分子之間存在氫鍵，導致熔沸點升高 1：3

【解析】

X原子核外有6種不同的運動狀態，說明核外有6個電子，推出X為C，Z原子L層上有2對成對電子，電子排布式應是1s22s22p4，推出Z為O，原子序數依次增大，推出Y為N，Q是第三周期電負性最大的元素，根據同周期電負性的規律，推出Q為Cl，E的單質是常溫下唯一呈液態的非金屬，推出E為Br；據以上分析解答相關問題。

(1)第一電離能的規律：同周期從左向右第一電離能增大，但是ⅡA族大于ⅢA，ⅤA族大于ⅥA族，推出N>O>C；Y的氫化物是NH3，中心原子N有3個δ鍵，1個孤電子對，價層電子對數為4，空間構型為：三角錐，雜化軌道數等于價層電子對數，則N為sp3雜化，屬于極性分子；

(2)E為Br，屬于第四周期ⅦA族元素，根據核外電子排布規律和泡利原理，核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p5或[Ar]3d104s24p5；

(3)XZ2的分子式CO2，屬于共價化合物，其結構簡式：O=C=O，1個雙鍵之間有1個π鍵，因此CO2分子中有2個π鍵；

(4)Z的氫化物是H2O，Q的氫化物是HCl，H2O中存在分子間氫鍵，使H2O的沸點增加，而HCl中不含氫鍵，所以水的沸點大；

(5)根據均攤法，晶胞中C60的個數＋1=2，K的個數=6，所以原子個數比2：6=1：3。