Question

（12分）T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期的元素，原子序数依次递增。已知：
①W的原子序数为29，其余元素均为短周期主族元素；
②T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等；
③X的基态原子电子占据三种能量不同的轨道，且每种轨道中的电子数相同；
④Z的基态原子价电子排布为ns²npⁿ⁺²；
⑤在该元素所在的周期中，Q的基态原子的第一电离能最小；
⑥R的单质常温常压下是气体，其基态原子的M层上有1个未成对的p电子；
（1）X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是                  （用元素符号表示）。
（2）与W同周期的元素中，原子最外层电子数与W元素原子相同的元素还有     （填元素符号）。由W²⁺制取[W(YT₃)₄]²⁺的离子方程式为                           。
（3）T、X、Z三种元素组成的一种化合物M是蚂蚁分泌物和蜜蜂的分泌液中含有的物质，俗称蚁酸，它的分子式为XT₂Z₂，则该分子的X原子采取         杂化，1mol M分子中δ键和π键的个数比为         。
（4）X和Y原子结合形成的X₃Y₄晶体，其晶体结构与金刚石类似，但硬度比金刚石大，其原因是                                                 。

Answer 1

（1）N＞C＞Na（2分）
（2）K、Cr（2分）；Cu²⁺+4NH₃·H₂O="==" [Cu(NH₃)₄ ]²⁺+4H₂O（2分）
（3）sp²（2分）；4:1（2分）
（4）氮原子半径小于碳，氮碳形成的共价键键长更短，键能更大，键更稳定（2分）

考查原子核外电子排布规律、元素周期律、化学键以及晶体类型的判断等。
根据①可知W是铜。根据②可知T是H。根据③可知X是C。金属性越强，第一电离能越小，所以根据⑤可知Q是Na。根据⑥可知R是Cl。Z的原子序数介于C和Na之间，所以根据④可知Z是O，Y的原子序数大于C的，小于O的，则Y只能是N。
（1）非金属性越强，电负性越大，因此是N＞C＞Na。
（2）根据构造原理可知铜原子的最外层电子数是1，在第四周期中满足最外层电子数为1的还有K和Cr。[Cu(NH₃)₄ ]²⁺是通过配位键形成的离子，所以反应的方程式为Cu²⁺+4NH₃·H₂O="==" [Cu(NH₃)₄ ]²⁺+4H₂O。
（3）蚁酸的结构简式为HCOOH，结构式为，所以碳原子采取的是sp²杂化。因为双键是由1δ键个和1个π键组成的，所以该化合物中δ键和π键的个数之比是4:1。
（4）金刚石是原子晶体，所以C₃N₄晶体也是原子晶体。形成原子晶体的共价键越强，硬度越大。由于氮原子半径小于碳原子半径，所以碳和氮形成的共价键强于碳和碳形成的共价键，所以硬度更大。