Question

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M層3d軌道電子全充滿．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）．
（2）E元素基態原子的電子排布式為

 

．
（3）X和Z形成有毒氣體XZ，實驗室常用EQ溶液吸收并定量測定XZ的含量．反應時，XZ與EQ形成配合物的分子中原子問成鍵關系如圖1所示：E⁺和Q之間的化學鍵類型是

 

；
（4）XZ₂分子中含有

 

個π鍵．
（5）Z氫化物的沸點比Q氫化物的沸點高，理由是

 

（6）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2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

分析：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，則X是C元素；Z原子L層上有2對成對電子，則Z為C元素或O元素，X是C元素，所以Z是O元素，Y的原子序數大于X而小于Z，則Y是N元素；Q是第三周期中電負性最大的元素，為Cl元素；E⁺的M層3d軌道電子全充滿，E的原子序數是29，為Cu元素，結合元素周期律及原子結構分析解答．

解答：解：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，則X是C元素；Z原子L層上有2對成對電子，則Z為C元素或O元素，X是C元素，所以Z是O元素，Y的原子序數大于X而小于Z，則Y是N元素；Q是第三周期中電負性最大的元素，為Cl元素；E⁺的M層3d軌道電子全充滿，E的原子序數是29，為Cu元素，
（1）同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第VA族元素第一電離能大于相鄰元素，所以X、Y、Z第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N，
故答案為：C；O；N；
（2）E是29號元素銅，其原子核外有29個電子，根據構造原理知，其基態原子核外電子排布式為：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案為：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（3）含有孤電子對的原子和含有空軌道的原子之間易形成配位鍵，銅原子中含有孤電子對，Cl元素中含有空軌道，所以二者能形成配位鍵，故答案為：配位鍵；
（4）O=C=O分子中含有兩個雙鍵，雙鍵中一個是π鍵，所以二氧化碳分子中含有2個π鍵，故答案為：2；
（5）Z的氫化物是水，Q的氫化物是氯化氫，氫鍵的存在導致氫化物的沸點升高，所以水的沸點大于氯化氫，故答案為：H₂O分子間能形成氫鍵，HCl分子間不能形成氫鍵；
（6）該晶胞中C₆₀個數=1+8×

1

8

=2，K原子個數=6×

1

2

×2=6，所以該化合物中C₆₀與鉀原子個數比為2：6=1：3，故答案為：1：3．

點評：本題考查了物質結構和性質，涉及晶胞的計算、氫鍵、基態原子核外電子排布式的書寫等知識點，這些都是學習重點、考試熱點，要重點掌握，難度不大，注意第一電離能大小規律及異常現象．