Question

X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素．其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核

X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素．其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1，Q在元素周期表的各元素中电负性最大．P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子，请回答下列问题：（1）X元素在周期表中的位置是______，它的外围电子的电子排布图为______．P元素属于______ 区元素，（2）XZ2分子的空间构型是______，YZ2分子中Y的杂化轨道类型为______，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是______（写分子式），理由是______．（3）含有元素N的盐的焰色反应为______色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是______（4）元素M与元素Q形成晶体结构如图1所示，设其晶胞边长为a pm，该化合物的摩尔质量为D g/mol．求该晶胞密度的计算式为______ g/cm3（5）三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图2所示．三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是______，1mol三聚氰胺分子中σ键的数目为______．

Answer 1

X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素，X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，X为S元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Y有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z是地壳内含量最高的元素，为O元素；M的内层电子数是最外层电子数的9倍，M只能处于第四周期，最外层电子数只能为2，内层电子总数为18，核外电子总数为20，故M为Ca元素；N的原子序数比M小1，则N为K元素；Q在元素周期表的各元素中电负性最大，Q为F元素；P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子，原子核外电子数=2+8+18+1=29，则P为Cu元素，
（1）X为S元素，元素在周期表中的位置是：第三周期ⅥA族，外围电子排布为3s²3p⁴，它的外围电子的电子排布图为，最后1个电子填充p能级，属于p区元素，
故答案为：第三周期ⅥA族；；p；
（2）SO₂分子中S原子价层电子对数=2+

6?2×2

2

=3，S原子含有1对孤电子对，故其立体结构是V型，CO₂分子C原子呈2个σ键、没有孤电子对，C的杂化轨道类型为sp杂化，SO₂为极性分子，CO₂为非极性分子，H₂O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO₂的溶解度较大，
故答案为：V型；sp杂化；SO₂；SO₂为极性分子，CO₂为非极性分子，H₂O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO₂的溶解度较大；
（3）含有K元素的盐的焰色反应为紫色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量，
故答案为：紫；电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量；
（4）元素Ca与元素F形成晶体，晶胞中蓝色球数目=8×

1

8

+6×

1

2

=4、蓝色球为8个，故化学式为CaF₂，该化合物的摩尔质量为D g/mol，晶胞质量=4×

D

NA

g，晶胞边长为a pm，则晶胞体积=（a×10^-10 cm）³=a³××10^-30 cm³，则晶胞密度=

4× D NA g

a3×10?30cm3

=

4×1030×D

a3×NA

g/cm³，
故答案为：

4×1030×D

a3×NA

；
（5）三聚氰胺分子中处于环上的N原子成3个σ键，没有孤电子对，采取sp²杂化，氨基中N原子成2个σ键，含有1对孤电子对，N原子采取sp3杂化，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，故1个三聚氰胺分子含有15个σ键，则1mol三聚氰胺分子中σ键的数目为15N_A，
故答案为：sp²、sp³；15N_A．