解题思路:X、Y、Z、W、Q五种元素其核电荷数依次增大.X原子只有1个s电子,所以X为氢元素,Y原子L层中s电子和p电子数目相同,所以Y的核外电子排布式为:1s22s22p2,所以Y元素为碳元素,Y、Z同周期,Z原子p轨道为半充满,所以Z为氮元素,Y、Z、W属于同周期,且原子序数依次增大,W原子第一电离能比Z原子的小,所以W为氧元素,Q原子内层均饱和,N层上只有两个电子,所以Q的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,Q为锌元素,据此可以解答各小题;
X、Y、Z、W、Q五种元素其核电荷数依次增大.X原子只有1个s电子,所以X为氢元素,Y原子L层中s电子和p电子数目相同,所以Y的核外电子排布式为:1s22s22p2,所以Y元素为碳元素,Y、Z同周期,Z原子p轨道为半充满,所以Z为氮元素,Y、Z、W属于同周期,且原子序数依次增大,W原子第一电离能比Z原子的小,所以W为氧元素,Q原子内层均饱和,N层上只有两个电子,所以Q的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,Q为锌元素;
(1)Q2+离子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d10,故答案为:1s22s22p63s23p63d10;
(2)XYZ分子为HCN,其中碳氢之间是单键为σ键,碳氮之间是参键,参键中有两个π键和一个σ键,C原子无孤对电子,所以碳原子的轨道的杂化类型为 sp型,1mol XYZ分子中含有σ键的数目为 2mol,故答案为sp; 2mol;
(3)根据等电子体的概念,微粒之间原子数和价电子数都相等的互为等电子体,所以CNO-离子的等电子体为CO2、CS2、N2O、
N−3等,故答案为:CO2、CS2、N2O、
N−3;
(4)在ZnO和ZnS中,因为O2-的半径小于S2-的半径,所以氧化锌的晶格能比硫化锌的晶格能大,所以ZnO的熔点比ZnS的熔点高,故答案为:因为O2-的半径小于S2-的半径,氧化锌的晶格能比硫化锌的晶格能大;
(5)Zn晶体属于六方堆积,其晶胞结构如图,P点原子所在的晶胞角度只有60°所以在同一层上P点可以被六个晶胞共用,P点有上下两层,所以P点可以被12个晶胞共用,故答案为:12.
点评:
本题考点: 晶胞的计算;原子核外电子排布;共价键的形成及共价键的主要类型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断.
考点点评: 本题主要考查了根据元素原子结构推断元素种类,在此基础上考查分子结构、等电子体、晶格能、晶体结构等知识,有一定的综合性,中等难度.