Question

20．X、Y、Z、M、N、Q為元素周期表前四周期的六種主族元素．其中，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，Y原子核外的L層電子數是K層的兩倍，Z是地殼內含量（質量分數）最高的元素，M的內層電子數是最外層電子數的9倍，N的原子序數比M小1，Q在元素周期表的各元素中電負性最大．請回答下列問題：
（1）X元素在周期表中的位置是第三周期ⅥA族，屬于p 區元素，它的外圍電子的電子排布圖為．
（2）XZ₂分子的立體結構是V形，YZ₂分子的結構式為O=C=O，其分子中Y的雜化軌道類型為sp，相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是SO₂（寫分子式），理由是SO₂為極性分子，CO₂為非極性分子，H₂O為極性溶劑，極性分子易溶于極性溶劑，故SO₂的溶解度較大．
（3）含有元素N的鹽的焰色反應為紫色，許多金屬鹽都可以發生焰色反應，其原因是電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的形式釋放能量．
（4）元素M與元素Q形成晶體結構如圖所示，a離子的配位數是4．

Answer 1

分析 X、Y、Z、M、N、Q為元素周期表前四周期的六種元素，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，核外電子排布應為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，X為S元素；Y原子核外的L層電子數是K層的兩倍，Y有2個電子層，最外層電子數為4，故Y為C元素；Z是地殼內含量最高的元素，為O元素；M的內層電子數是最外層電子數的9倍，M只能處于第四周期，最外層電子數只能為2，內層電子總數為18，核外電子總數為20，故M為Ca元素；N的原子序數比M小1，則N為K元素；Q在元素周期表的各元素中電負性最大，Q為F元素，據此解答．

解答 解：X、Y、Z、M、N、Q為元素周期表前四周期的六種元素，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，核外電子排布應為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，X為S元素；Y原子核外的L層電子數是K層的兩倍，Y有2個電子層，最外層電子數為4，故Y為C元素；Z是地殼內含量最高的元素，為O元素；M的內層電子數是最外層電子數的9倍，M只能處于第四周期，最外層電子數只能為2，內層電子總數為18，核外電子總數為20，故M為Ca元素；N的原子序數比M小1，則N為K元素；Q在元素周期表的各元素中電負性最大，Q為F元素，
（1）X為S元素，元素在周期表中的位置是：第三周期ⅥA族，外圍電子排布為3s²3p⁴，最后1個電子填充p能級，屬于p區元素，它的外圍電子的電子排布圖為，
故答案為：第三周期ⅥA族；p；；
（2）SO₂分子中S原子價層電子對數=2+$\frac{6-2×2}{2}$=3，S原子含有1對孤電子對，故其立體結構是V形，CO₂分子結構式為O=C=O，C原子呈2個σ鍵、沒有孤電子對，C的雜化軌道類型為sp雜化，SO₂為極性分子，CO₂為非極性分子，H₂O為極性溶劑，極性分子易溶于極性溶劑，故SO₂的溶解度較大，
故答案為：V形；O=C=O；sp；SO₂；SO₂為極性分子，CO₂為非極性分子，H₂O為極性溶劑，極性分子易溶于極性溶劑，故SO₂的溶解度較大；
（3）含有K元素的鹽的焰色反應為紫色，許多金屬鹽都可以發生焰色反應，其原因是電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的形式釋放能量，
故答案為：紫；電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的形式釋放能量；
（4）由晶胞晶胞可知，a離子周圍連接4個b離子，則a離子配位數為4，
故答案為：4．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子的排布、躍遷、分子結構與性質、晶胞結構等，難度不大．