Question

9．原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大．五种元素中，仅R为金属元素，其原子序数为27．X价电子排布式为nsⁿnpⁿ，元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，W与其它四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1个．
根据判断出的元素回答下列问题：
（1）基态R原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²．
（2）1mol配合物[R（XY）₆]^4-中含有σ键的数目为12mol或12×6.02×10²³．
（3）XZW₂是一种高毒类物质，结构与甲醛相似，X原子杂化方式为sp²，其沸点高于甲醛的主要原因是因为COCl₂的相对分子质量比甲醛大，故范德华力比甲醛大，导致其沸点比甲醛高．
（4）YW₃为黄色、油状、具有刺激性气味的液体，该分子的立体构型为三角锥形（用文字描述）．
（5）R与某元素A构成的晶体的晶胞结构如图所示，则R的配位数是4，A的配位数是2．
（6）在图中画出与顶点m配位的所有A原子．

Answer 1

分析 原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大，五种元素中，仅R为金属元素，其原子序数为27，则R为Co元素；X价电子排布式为nsⁿnpⁿ，n=2，则X的电子排布式为2s²2p²，X为C元素；元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，则Z的电子排布式只能为1s²2s²2p²，为O元素；结合Y的原子序数可知Y为N元素；W与其它四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1个，Y只能位于第三周期，为Cl元素，据此进行解答．

解答 解：原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大，五种元素中，仅R为金属元素，其原子序数为27，则R为Co元素；X价电子排布式为nsⁿnpⁿ，n=2，则X的电子排布式为2s²2p²，X为C元素；元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，则Z的电子排布式只能为1s²2s²2p²，为O元素；结合Y的原子序数可知Y为N元素；W与其它四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1个，Y只能位于第三周期，为Cl元素，
（1）R的原子序数为27，其基态原子核外电子总数为27，其核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²；
（2）[R（XY）₆]^4-为[Co（CN）₆]^4-，[Co（CN）₆]^4-中CN^-与Co之间有6个配位键，在每个CN^-内部有一个σ键，所以1mol该配合物中含有σ键的数目为12N_A（或12×6.02×10²³），
故答案为：12mol或12×6.02×10²³；
（3）XZW₂为COCl₂，与甲醛结构相似，则其分子中含有1个碳氧双键和2个C-Cl单键，其中心原子C采用sp²杂化；
由于COCl₂的相对分子质量比甲醛大，则范德华力比甲醛大，导致其其沸点高于甲醛，
故答案为：sp²；因为COCl₂的相对分子质量比甲醛大，故范德华力比甲醛大，导致其沸点比甲醛高；
（4）NCl₃的分子中N原子形成3个N-Cl键，含有1对孤电子对，故其立体构型为三角锥形，
故答案为：三角锥形；
（5）晶胞中R原子数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，A原子数目为4，由图可知R的配位数是4，则A的配位数是4×$\frac{2}{4}$=2，
故答案为：4；2；
（6）白色球与周围的4个黑色球形成正四面体结构．利用平移法在图中画出与顶点m配位的所有A原子为，
故答案为：．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、配合物、杂化方式与空间构型、分子结构与性质、晶胞结构与计算等，需要学生具备一定的空间想象与分析计算能力．