Question

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M层3d轨道电子全充满．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）．
（2）E元素基态原子的电子排布式为

 

．
（3）X和Z形成有毒气体XZ，实验室常用EQ溶液吸收并定量测定XZ的含量．反应时，XZ与EQ形成配合物的分子中原子问成键关系如图1所示：E⁺和Q之间的化学键类型是

 

；
（4）XZ₂分子中含有

 

个π键．
（5）Z氢化物的沸点比Q氢化物的沸点高，理由是

 

（6）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2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

分析：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，则X是C元素；Z原子L层上有2对成对电子，则Z为C元素或O元素，X是C元素，所以Z是O元素，Y的原子序数大于X而小于Z，则Y是N元素；Q是第三周期中电负性最大的元素，为Cl元素；E⁺的M层3d轨道电子全充满，E的原子序数是29，为Cu元素，结合元素周期律及原子结构分析解答．

解答：解：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，则X是C元素；Z原子L层上有2对成对电子，则Z为C元素或O元素，X是C元素，所以Z是O元素，Y的原子序数大于X而小于Z，则Y是N元素；Q是第三周期中电负性最大的元素，为Cl元素；E⁺的M层3d轨道电子全充满，E的原子序数是29，为Cu元素，
（1）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素第一电离能大于相邻元素，所以X、Y、Z第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N，
故答案为：C；O；N；
（2）E是29号元素铜，其原子核外有29个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（3）含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间易形成配位键，铜原子中含有孤电子对，Cl元素中含有空轨道，所以二者能形成配位键，故答案为：配位键；
（4）O=C=O分子中含有两个双键，双键中一个是π键，所以二氧化碳分子中含有2个π键，故答案为：2；
（5）Z的氢化物是水，Q的氢化物是氯化氢，氢键的存在导致氢化物的沸点升高，所以水的沸点大于氯化氢，故答案为：H₂O分子间能形成氢键，HCl分子间不能形成氢键；
（6）该晶胞中C₆₀个数=1+8×

1

8

=2，K原子个数=6×

1

2

×2=6，所以该化合物中C₆₀与钾原子个数比为2：6=1：3，故答案为：1：3．

点评：本题考查了物质结构和性质，涉及晶胞的计算、氢键、基态原子核外电子排布式的书写等知识点，这些都是学习重点、考试热点，要重点掌握，难度不大，注意第一电离能大小规律及异常现象．