Question

11．X、Y、Z、M為前四周期中除氫以外原子序數(shù)依次增大的四種元素，X基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)在所處周期中最多；Y元素原子核外共有3個(gè)能級(jí)，且最高能級(jí)電子數(shù)是前兩個(gè)能級(jí)電子數(shù)之和；Z的單質(zhì)常溫下為淡黃色固體，ZY₃分子呈平面正三角形；M原子外圍電子排布式為3dⁿ4sⁿ．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）X、Y、Z三種元素原子第一電離能由大到小的順序是N＞O＞S．（用元素符號(hào)表示）
（2）某X氫化物分子結(jié)構(gòu)式為：H-X=X-H，該分子中X原子的雜化方式是sp²；Y元素簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)高于Z的氫化物，主要原因是H₂O分子間形成了氫鍵，而H₂S分子間不能形成氫鍵．
（3）根據(jù)等電子原理，寫(xiě)出X₂Y分子的電子式：．
（4）M晶體的原子堆積方式為六方堆積（如右圖所示），則晶體中M原子配位數(shù)是12．某M配合物化學(xué)式是[M（H₂O）₅Cl]Cl₂•H₂O，1mol該配合物中含配位鍵的數(shù)目是6mol．

Answer 1

分析 Y元素原子核外共有3個(gè)能級(jí)，則為1s、2s、2p3個(gè)能級(jí)，且最高能級(jí)電子數(shù)是前兩個(gè)能級(jí)電子數(shù)之和，則2p能級(jí)含有4個(gè)電子，Y的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁴，為O元素；
X基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)在所處周期中最多，則X處于ⅤA族，結(jié)合原子序數(shù)可知X為N元素；
Z的單質(zhì)常溫下為淡黃色固體，則Z為S元素；
M的原子外圍電子排布式為3dⁿ4sⁿ，則n=2，則M的態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，其原子序數(shù)為22，故M為T(mén)i元素，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：Y元素原子核外共有3個(gè)能級(jí)，則為1s、2s、2p3個(gè)能級(jí)，且最高能級(jí)電子數(shù)是前兩個(gè)能級(jí)電子數(shù)之和，則2p能級(jí)含有4個(gè)電子，Y的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁴，為O元素；X基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)在所處周期中最多，則X處于ⅤA族，結(jié)合原子序數(shù)可知X為N元素；Z的單質(zhì)常溫下為淡黃色固體，則Z為S元素；M的原子外圍電子排布式為3dⁿ4sⁿ，則n=2，則M的態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，其原子序數(shù)為22，故M為T(mén)i元素，
（1）非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越強(qiáng)，由于N元素的2p軌道處于半滿狀態(tài)，其第一電離能大于O元素，所以三者的第一電離能大小為：N＞O＞S，
故答案為：N＞O＞S；
（2）X為N元素，氮氮雙鍵中含有1個(gè)σ鍵，H-N=N-H中還含有1個(gè)氮?dú)滏I，另外還含有1對(duì)孤電子對(duì)，所以N原子總共含有3個(gè)雜化軌道，為sp²雜化；由于H₂O分子間形成了氫鍵，而H₂S分子間不能形成氫鍵，所以水的沸點(diǎn)高于硫化氫，
故答案為：sp²；H₂O分子間形成了氫鍵，而H₂S分子間不能形成氫鍵；
（3）X₂Y為N₂O，其分子中含有22個(gè)電子，與二氧化碳互為等電子體，其結(jié)構(gòu)與二氧化碳相似，含有兩個(gè)雙鍵，其電子式為：，
故答案為：；
（4）由圖可知，晶胞堆積方式為鎂型，即面心立方堆積，以頂點(diǎn)的原子分析，位于面心的原子與之相鄰，1個(gè)頂點(diǎn)原子為12個(gè)面共用，故配位數(shù)為12；
[Ti（H₂O）₅Cl]Cl₂•H₂O中，1molTi與1molCl和5molH₂O形成了6mol配位鍵，
故答案為：12； 6 mol（或6×6.02×10²³）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的應(yīng)用，題目難度中等，涉及第一電離能大小比較、等電子體的應(yīng)用、晶胞結(jié)構(gòu)與金屬、氫鍵等知識(shí)，正確推斷各元素名稱為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力．