Question

已知：E、G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．E的简单阴离子最外层有2个电子，G原子最外层电子数是内层电子数的两倍，X元素最外层电子数与最内层电子数相同．T₂R的晶体类型是离子晶体，Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于原子晶体；在元素周期表中Z元素位于第10列．
回答下列问题：
（1）基态R原子的电子排布图（即轨道表示式）是

 

．
（2）YR₂晶体中，Y原子采取

 

杂化方式．根据等电子原理，写出QR₂⁺的电子式：

 

．
（3）分子式为G₂E₆R的物质有两种，其中一种易溶于水，原因是

 

．
（4）据报道，由G、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如下图所示．则该晶体的化学式为

 

，晶体中距每个X原子周围距离最近的G原子有

 

个．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,晶胞的计算

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：E、G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．E的简单阴离子最外层有2个电子，则E为氢元素；G原子最外层电子数是内层电子数的两倍，则G原子有2个电子层，最外层电子数为4，故G为碳元素；X元素最外层电子数与最内层电子数相同，原子序数大于碳元素，最外层电子数为2，应处于第三周期，故X为Mg元素；T₂R的晶体类型是离子晶体，T为+1价、R为-2价，结合原子序数可知，T为Na元素、R为氧元素；Q的原子序数在C与O之间，则G为N元素；Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于原子晶体，则Y为Si元素；在元素周期表中Z元素位于第10列，则Z为Ni元素，据此解答．

解答： 解：E、G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．E的简单阴离子最外层有2个电子，则E为氢元素；G原子最外层电子数是内层电子数的两倍，则G原子有2个电子层，最外层电子数为4，故G为碳元素；X元素最外层电子数与最内层电子数相同，原子序数大于碳元素，最外层电子数为2，应处于第三周期，故X为Mg元素；T₂R的晶体类型是离子晶体，T为+1价、R为-2价，结合原子序数可知，T为Na元素、R为氧元素；Q的原子序数在C与O之间，则G为N元素；Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于原子晶体，则Y为Si元素；在元素周期表中Z元素位于第10列，则Z为Ni元素，
（1）R为O元素，原子核外电子数为8，基态O原子的电子排布图：，
故答案为：；
（2）SiO₂晶体中Si原子与O原子形成4个共价键，则Si为sp³杂化，NO₂⁺与CO₂是等电子体，二者结构相似，则电子式为[：

??

O

：：N：：

??

O

：]⁺；
故答案为：sp³；[：

??

O

：：N：：

??

O

：]⁺；
（3）分子式为C₂H₆O的物质有两种，其中一种易溶于水，该物质为乙醇，由于乙醇分子与水分子形成氢键，故易溶于水，
故答案为：乙醇分子与水分子形成氢键；
（4）由C、Mg、Ni三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如下图所示，每个晶胞含有一个Mg，含有Ni个数为：6×

1

2

=3，含有C个数为：8×

1

8

=1，故该晶体的化学式为：MgCNi₃；利用均摊法确定G原子个数，每个X原子被两个晶胞共用，每个晶胞含有一个G原子，所以晶体中距每个X原子周围距离最近的G原子有2个，
故答案为：MgCNi₃；2．

点评：本题考查位置结构性质关系、核外电子排布规律、杂化理论、等电子体、氢键、晶胞计算等，题目较为综合，推断元素是解题的关键，难度中等，旨在考查学生对基础知识的理解掌握．