Question

[物质结构与性质]

原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大。五种元素中，仅R为金属元素，其原子序数为27。X价电子排布式为nsⁿnpⁿ，元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，W与其它四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1个。

根据判断出的元素回答下列问题：

（1）基态R原子核外电子排布式为       ，X、Y、Z三种原子第一电离能由大到小的顺序为      （用具体元素符号表示）。

（2）1mol配合物[R(XY)₆]⁴－中含有σ键的数目为      。

（3）XZW₂是一种高毒类物质，结构与甲醛相似，X原子杂化方式为      ，其沸点高于甲醛的主要原因是      。

（4）YW₃为黄色、油状、具有刺激性气味的液体，该分子的立体构型为      （用文字描述）。

（5）某晶体的晶胞结构如下图所示，则该化合物的化学式为      （R、Z用具体元素符号表示）。

Answer

⑴1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 ，N>O>C ⑵12mol或12×6.02×1023⑶sp2 因为COCl2的相对分子质量比甲醛大，故范德华力比甲醛大，导致其沸点比甲醛高 ⑷三角锥形 ⑸CoO

【解析】

试题分析：五种元素中，仅R为金属元素，其原子序数为27，则R为Co元素；X价电子排布式为nsnnpn，n=2，则X的电子排布式为2s22p2，是C元素；元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，则Z的电子排布式只能是1s22s22p2，是O元素；则Y为N元素；W与其它四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1个，Y只能位于第三周期，是Cl元素；

（1）R的原子序数为27，其基态原子核外电子总数为27，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第VA族，所以第一电离能大小为：N＞O＞C；

（2）[Co（CN）6]4-中CN-与Co之间有6个配位键，在每个CN-内部有一个共价键，所以1mol该配合物中含有σ键的数目为12mol或12×6.02×1023；

（3）COCl2，与甲醛结构相似，则其分子中含有1个碳碳双键和2个C-Cl单键，其中心原子C采用sp2杂化；因为COCl2的相对分子质量比甲醛大，则范德华力比甲醛大，导致其其沸点高于甲醛；

（4）NCl3的分子中N原子形成3个N-Cl键，含有1对孤电子对，故其立体构型为三角锥形；

（5）R为Co、Z为O，根据均摊法可知，在这个晶胞中氧离子位于棱上和体心，数目=12×1/4+1=4，钴离子位于顶点、面心，数目=8×1/8+6×1/2=4，所以氧离子、钴离子个数比是1：1，其化学式为：CoO。

考点：位置、结构与性质的综合应用