题目

题型：不详难度：来源：

（8分）Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价电子（外围电子）排布msⁿmpⁿ   ③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：
（1）Z²⁺ 的核外电子排布式是                           ，Z原子基态时简化电子排布式为                      。
（2）Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是       。

A．稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙

B．稳定性：甲>乙，沸点：甲＜乙

C．稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙

D．稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙

（3）Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为                 （用元素符号作答）。
（4）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的化合物的化学式为        。
（5）Q的一种氢化物相对分子质量为28，其中分子中的σ键与π键的键数之比为          ，该氢化物与氧气形成的燃料电池在碱性电解质中负极反应为                             。

答案

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹    [Ar]3d¹⁰4s¹ （2）B  （3）Si<C<N
（4）SiO₂      （5）5:1，C₂H₄ - 12e^- +16OH^- =2CO₃^2-+ 10H₂O

解析

Z的原子序数为29，则Z是铜元素。Y原子价电子（外围电子）排布msⁿmpⁿ，则Y是第ⅣA元素；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，又因为Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，所以Q是C、X是O。由于R原子核外L层电子数为奇数，所以L是N，则Y是Si。
（1）根据构造原理可知，铜离子的核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；而铜原子基态时简化电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s¹。
（2）非金属性越强，氢化物的稳定性越强。碳元素的非金属性强于硅元素的，所以碳的氢化物稳定性强于硅元素的氢化物；又因为二者的氢化物形成的晶体都是分子晶体，沸点高低与分子间作用力大小有关系，因此甲烷的沸点低于SiH₄的沸点，答案选B。
（3）非金属性越强，第一电离能越大，非金属性是Si<C<N，所以第一电离能是Si<C<N。
（4）非金属性越强电负性越大，所以电负性最大的是氧元素，最小的非金属元素是硅元素，二者形成的化合物是二氧化硅，化学式是SiO₂。
（5）碳元素的氢化物中相对分子质量是28的化合物是乙烯。由于乙烯分子中含有碳碳双键，而双键是由1个σ键与1个π键构成的，单键都是σ键，所以乙烯分子中的σ键与π键的键数之比为5:1；原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以乙烯在负极通入，氧气在正极通入。又因为电解质溶液显碱性，所以负极电极反应式是C₂H₄ - 12e^- +16OH^- =2CO₃^2-+ 10H₂O。