Question

【題目】前四周期元素X、Y、Z、M、E的原子序數依次增大，其中元素X的基態原子有3個不同的能級，且3個能級中的電子數均相等。元素Y的核外p電子總數比s電子總數少1。元素Z的核外s電子總數與p電子總數相等，且與Y元素在同一周期。元素M的主族序數與周期數的差為4。元素E位于周期表的第10列。

（1）元素X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序為_____________（用元素符號表示）。

（2）常溫下，配合物Fe(XZ)5為黃色液體，易溶于非極性溶劑，熔點為215K，沸點為376K。據此推斷Fe(XZ)5 晶體屬于_____________晶體。配合物Fe(XZ)5的中心原子的基態核外電子排布式為_____________。

（3）XZM2分子中所有原子最外電子層均形成8電子穩定結構，XZM2分子中σ鍵和π鍵的個數比為_____________，中心原子的雜化方式為_____________。

（4）E和La的合金是目前使用廣泛的儲氫材料，在我國已實現了產業化。該合金的晶胞結構如圖所示，則該晶體的化學式為_____________（用元素符號表示）。

Answer 1

【答案】 C＜O＜N 分子 [Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2 3︰1 sp2 LaNi5

【解析】試題分析：元素X的基態原子有3個不同的能級，且3個能級中的電子數均相等，X的電子排布式為1S22S22P2，X是C元素；元素Y的核外p電子總數比s電子總數少1，Y的電子排布式為1S22S22P3，Y是N元素；元素Z的核外s電子總數與p電子總數相等，且與Y元素在同一周期，X的電子排布式為1S22S22P4，X是O元素；元素M的主族序數與周期數的差為4，M是Cl元素；元素E位于周期表的第10列，E是Ni元素。

解析：根據以上分析，（1）同周期從左到右第一電離能逐漸增大，氮原子2P軌道半充滿，為穩定狀態，第一電離能大于O，所以元素C、N、O的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N。

（2）根據Fe(CO)5熔沸點低，推斷Fe(XZ)5 晶體屬于分子晶體。配合物Fe(CO)5的中心原子是Fe原子，Fe原子核外有26個電子，基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。

（3）COCl2分子結構式為，COCl2分子中σ鍵和π鍵的個數比為3:1，中心原子C的價電子對數是，雜化方式為sp2。

（4）根據均攤原則，該合金的晶胞結構中La原子數為 ，Ni原子數為，所以該晶體的化學式為LaNi5。