Question

X、Y、Z、R、M是原子序数依次增大的五种元素，基态X原子的s电子数比P电子数多3个，Y、Z均位于第二周期且两元素原子的最外层电子数之和为11，Z、R同主族，M核外电子有26种运动状态，请回答下列问题：

(1)元素M的基态原子的核外电子排布式为_________________。

(2)第一电离能：Y_____(填“ > ”或“<”)Z。

(3)化合物XCl₃中心原子的杂化轨道类型为________；RC1₂的立体构型为_______。

(4)H₂Z、H₂R的沸点分別为100℃、-60.4℃，试解释其原因：_____________________________。

(5)R、M形成的一种化合物晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为_____________。

②若晶胞参数为a pm。列式计算该晶胞的密度ρ=______g·㎝^-3。

Answer

1s22s22p63s23p63d64s2{或[Ar]3d64s2} > sp2 V形 H2O分子间可以形成氢键，H2S分子间不能形成氢键 FeS2

【解析】X、Y、Z、R、M是原子序数依次增大五种元素，M核外电子有26种运动状态，则M为Fe；基态X原子的s电子数比p电子数多3个，原子核外电子排布式为1s22s22p1，则X为B元素；Y、Z均位于第二周期且两元素原子的最外层电子数之和为11，则Y为N元素，Z为O元素；Z、R同主族，R为S元素。

(1) M为Fe元素，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2；

(2)N元素原子的2p为半充满状态，较为稳定，第一电离能：N＞O，故答案为：＞；

(3)化合物BCl3中B原子孤电子对数==0，价层电子对数=3+0=3，其B原子杂化方式为sp2；SCl2分子中S原子价层电子对个数是4且含有2个孤电子对，所以该分子空间构型是V形，故答案为：sp2；V；

(4)H2O分子间可以形成氢键，H2S分子间不能形成氢键，氢键导致物质的熔沸点升高，所以水的熔沸点高于硫化氢，故答案为：H2O分子间可以形成氢键，H2S分子间不能形成氢键；

(5)①Fe与S形成的化合物中，黑色球个数为4、白色球个数=1+8×=2，则黑色球与白色球个数之比为2：1，所以其化学式为FeS2，故答案为：FeS2；

②ρ==g•cm-3=g•cm-3，故答案为： 。

点睛：本题考查物质结构和性质的相互关系及应用，为高频考点，涉及晶胞计算、原子杂化方式判断等知识点，明确价层电子对互斥理论、均摊法是解本题的关键，难点是晶胞计算。