Question

【題目】前四周期元素X、Y、Z、M、E的原子序數(shù)依次增大，其中元素X的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí)，且3個(gè)能級(jí)中的電子數(shù)均相等。元素Y的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1。元素Z的核外s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，且與Y元素在同一周期。元素M的主族序數(shù)與周期數(shù)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?yàn)?/span>_____________（用元素符號(hào)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(diǎn)為215K，沸點(diǎn)為376K。據(jù)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(tài)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(wěn)定結(jié)構(gòu)，XZM2分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)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(chǔ)氫材料，在我國(guó)已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。該合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為_____________（用元素符號(hào)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(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí)，且3個(gè)能級(jí)中的電子數(shù)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(shù)比s電子總數(shù)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(shù)與p電子總數(shù)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(shù)與周期數(shù)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(jù)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(wěn)定狀態(tài)，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?yàn)镃＜O＜N。

（2）根據(jù)Fe(CO)5熔沸點(diǎn)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(gè)電子，基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。

（3）COCl2分子結(jié)構(gòu)式為，COCl2分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為3:1，中心原子C的價(jià)電子對(duì)數(shù)是，雜化方式為sp2。

（4）根據(jù)均攤原則，該合金的晶胞結(jié)構(gòu)中La原子數(shù)為 ，Ni原子數(shù)為，所以該晶體的化學(xué)式為LaNi5。