Question

11．原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W、R五種元素，原子序數(shù)依次增大．五種元素中，僅R為金屬元素，其原子序數(shù)為27．X價電子排布式為nsⁿnpⁿ，元素Z基態(tài)原子s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，W與其它四種元素能層數(shù)不同，且未成對電子數(shù)目為1個．
根據(jù)判斷出的元素回答下列問題：
（1）基態(tài)R原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²或[Ar]3d⁷4s²，X、Y、Z三種原子第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C（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(shù)目為12mol或12×6.02×10²³．
（3）XZW₂是一種高毒類物質(zhì)，結(jié)構(gòu)與甲醛相似，X原子雜化方式為sp²，其沸點高于甲醛的主要原因是因為COCl₂的相對分子質(zhì)量比甲醛大，故范德華力比甲醛大，導(dǎo)致其沸點比甲醛高．
（4）YW₃為黃色、油狀、具有刺激性氣味的液體，該分子的立體構(gòu)型為三角錐形（用文字描述）．
（5）某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為CoO（R、Z用具體元素符號表示）．

Answer 1

分析 原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W、R五種元素，原子序數(shù)依次增大，五種元素中，僅R為金屬元素，其原子序數(shù)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，X為C元素；元素Z基態(tài)原子s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，則Z的電子排布式只能為1s²2s²2p²，為O元素；結(jié)合Y的原子序數(shù)可知Y為N元素；W與其它四種元素能層數(shù)不同，且未成對電子數(shù)目為1個，Y只能位于第三周期，為Cl元素，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W、R五種元素，原子序數(shù)依次增大，五種元素中，僅R為金屬元素，其原子序數(shù)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，X為C元素；元素Z基態(tài)原子s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，則Z的電子排布式只能為1s²2s²2p²，為O元素；結(jié)合Y的原子序數(shù)可知Y為N元素；W與其它四種元素能層數(shù)不同，且未成對電子數(shù)目為1個，Y只能位于第三周期，為Cl元素，
（1）R的原子序數(shù)為27，其基態(tài)原子核外電子總數(shù)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(shù)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(shù)逐漸增大，N處于第VA族，所以第一電離能大小為：N＞O＞C，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²或[Ar]3d⁷4s²；N＞O＞C；
（2）[R（XY）₆]^4-為[Co（CN）₆]^4-，[Co（CN）₆]^4-中CN^-與Co之間有6個配位鍵，在每個CN^-內(nèi)部有一個共價鍵，所以1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為12N_A（或12×6.02×10²³），
故答案為：12mol或12×6.02×10²³；
（3）XZW₂為COCl₂，與甲醛結(jié)構(gòu)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；
由于COCl₂的相對分子質(zhì)量比甲醛大，則范德華力比甲醛大，導(dǎo)致其其沸點高于甲醛，
故答案為：sp²；因為COCl₂的相對分子質(zhì)量比甲醛大，故范德華力比甲醛大，導(dǎo)致其沸點比甲醛高；
（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(gòu)型為三角錐形，
故答案為：三角錐形；
（5）R為Co、Z為O，根據(jù)均攤法可知，在這個晶胞中氧離子位于棱上和體心，數(shù)目=12×$\frac{1}{4}$+1=4，鈷離子位于頂點、面心，數(shù)目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以氧離子、鈷離子個數(shù)比是1：1，其化學(xué)式為：CoO，
故答案為：CoO．

點評 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的綜合應(yīng)用，題目難度中等，推斷元素為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、元素周期表的關(guān)系，（5）為易錯點，注意明確均攤法在晶胞計算中的應(yīng)用．