Question

【題目】[物質結構與性質]

原子序數小于36的X、Y、Z、W、R五種元素，原子序數依次增大。五種元素中，僅R為金屬元素，其原子序數為27。X價電子排布式為nsnnpn，元素Z基態原子s電子總數與p電子總數相等，W與其它四種元素能層數不同，且未成對電子數目為1個。

根據判斷出的元素回答下列問題：

（1）基態R原子核外電子排布式為 ，X、Y、Z三種原子第一電離能由大到小的順序為 （用具體元素符號表示）。

（2）1mol配合物[R(XY)6]4－中含有σ鍵的數目為 。

（3）XZW2是一種高毒類物質，結構與甲醛相似，X原子雜化方式為 ，其沸點高于甲醛的主要原因是 。

（4）YW3為黃色、油狀、具有刺激性氣味的液體，該分子的立體構型為 （用文字描述）。

（5）某晶體的晶胞結構如下圖所示，則該化合物的化學式為 （R、Z用具體元素符號表示）。

Answer 1

【答案】⑴1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 ，N>O>C ⑵12mol或12×6.02×1023⑶sp2 因為COCl2的相對分子質量比甲醛大，故范德華力比甲醛大，導致其沸點比甲醛高 ⑷三角錐形 ⑸CoO

【解析】

試題分析：五種元素中，僅R為金屬元素，其原子序數為27，則R為Co元素；X價電子排布式為nsnnpn，n=2，則X的電子排布式為2s22p2，是C元素；元素Z基態原子s電子總數與p電子總數相等，則Z的電子排布式只能是1s22s22p2，是O元素；則Y為N元素；W與其它四種元素能層數不同，且未成對電子數目為1個，Y只能位于第三周期，是Cl元素；

（1）R的原子序數為27，其基態原子核外電子總數為27，其核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，C、N、O元素處于同一周期且原子序數逐漸增大，N處于第VA族，所以第一電離能大小為：N＞O＞C；

（2）[Co（CN）6]4-中CN-與Co之間有6個配位鍵，在每個CN-內部有一個共價鍵，所以1mol該配合物中含有σ鍵的數目為12mol或12×6.02×1023；

（3）COCl2，與甲醛結構相似，則其分子中含有1個碳碳雙鍵和2個C-Cl單鍵，其中心原子C采用sp2雜化；因為COCl2的相對分子質量比甲醛大，則范德華力比甲醛大，導致其其沸點高于甲醛；

（4）NCl3的分子中N原子形成3個N-Cl鍵，含有1對孤電子對，故其立體構型為三角錐形；

（5）R為Co、Z為O，根據均攤法可知，在這個晶胞中氧離子位于棱上和體心，數目=12×1/4+1=4，鈷離子位于頂點、面心，數目=8×1/8+6×1/2=4，所以氧離子、鈷離子個數比是1：1，其化學式為：CoO。