Question

（12分）【選做題】本題包括A、B兩小題，請選定其中一小題，并在相應的答題區(qū)域內作答。若多做，則按A小題評分。

A．[物質結構與性質]

元素X基態(tài)原子的p電子比s電子少1個。元素Y基態(tài)原子的2p電子是2s電子的2倍。元素Z的一種單質為自然界硬度最大的物質。元素M位于第四周期，其基態(tài)原子失去3個電子后3d軌道半滿。

（1）X、Y、Z的基態(tài)原子，第一電離能由大到小的順序是 。

（2）X的氫化物易于液化，其原因是 。

（3）X與M形成的一種化合物晶胞結構如圖所示。

①每個晶胞中M離子的數目為 ；

②該化合物的化學式為 。

（4）Y可形成單質Y3

①Y3分子的空間構型為 （用文字描述）。

②寫出一種與Y3互為等電子體的分子的化學式： 。

（5）Y、Z的化合物ZY可與M的單質生成配合物M(ZY)5，該配合物中σ鍵與π鍵的個數比為 。

 

Answer 1

（1）N＞O＞C （2分）（2）氨分子間形成氫鍵 （2分）（3）①4 ②Fe4N （各1分）

（4）①V型（或折線型） （2分）②SO2 （2分）（5）1∶1 （2分）

【解析】

試題分析：元素X基態(tài)原子的p電子比s電子少1個，則電子排布為1s22s22p3，為N元素；元素Y基態(tài)原子的2p電子是2s電子的2倍，則2p軌道排布4個電子，為O元素；元素Z的一種單質為自然界硬度最大的物質，則元素Z為C元素；元素M位于第四周期，其基態(tài)原子失去3個電子后3d軌道半滿，則M基態(tài)原子3 d軌道排布6個電子，為Fe元素。

（1）N元素2p軌道排布3個電子，為穩(wěn)定狀態(tài)，所以第一電離能由大到小順序為：N＞O＞C

（2）N原子半徑小，電負性大，氨分子間容易形成氫鍵，所以NH3易液化。

（3）①M位于8個頂點和6個面心，根據均攤法，每個晶胞含Fe：8×1/8+6×1/2=4。

②N原子位于晶胞中心，含有1個N原子，所以化學式為：Fe4N

（4）①O3中心O原子形成了2個O-O鍵，含有2對孤對電子，為sp3雜化，所以空間構型為V型（或折線型）。

②含有原子數和價電子數相等的微粒為等電子體，與O3互為等電子體的分子的化學式為SO2

（5）配合物M(ZY)5，為Fe(CO)5，含有5個σ鍵和5個π鍵，所以該配合物中σ鍵與π鍵的個數比為1:1。

考點：本題考查元素的推斷、第一電離能比較、氫鍵、晶胞的計算、空間構型、等電子體。