Question

【題目】X、Y、Z、M、R 為周期表前四周期原子序數依次增大的五種元素，X 與其他四種元素不同周期不同主族，M原子最外層2p軌道上有兩個未成對電子，Y 易與M形成兩種常見的化合物，R 在周期表的第9列。回答下列問題：

(1)R 基態原子M 能層的電子排布式為_________________，其原子核外共有_________種能量的電子。

(2)Y、M均可與X形成18e-的分子，其中屬于極性分子的為_____________(填化學式)，分子中Y、M 兩種原子雜化方式依次為___________、_________________。

(3)Z 與M可形成的兩種常見酸根離子的幾何構型為__________、____________。

(4)R可形成原子簇化合物R2(CO)8，其沸點為52℃，不溶于水，易溶于乙醇、苯、二硫化碳等，是一種重要的有機合成催化劑，其結構如圖，則該化合物屬于_________晶體，該晶體中存在的作用力有___________(填標號)。

a.離子鍵 b.配位鍵 Cσ鍵 d.π鍵 e.氫鍵 f.范德華力

(5)單質R的晶胞有兩種：417℃以下的晶胞結構如圖1，417℃以上的晶胞結構如圖2，后者配位數是_____________。若前者晶胞參數為ɑpm和c pm，單質R的摩爾質量為Mg·mol-1，阿伏加德羅常數為NA，則前者晶體密度p=_________g·cm-3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】 3s23p63d7 7 H2O2 sp3 sp3 平面三角形 V形 分子 bcdf 12

【解析】(1)由已知R為第四周期原子并且在周期表的第9列，則R為Co,其基態原子M能層的電子排布式為3s23p63d7，其原子核外共有7種能量的電子。

(2) 由已知分析知X為H,Y為C,M為O, Y、M均可與X形成18e-的分子，其中屬于極性分子的為H2O2，分子中Y與X形成的18e-的分子為C2H6、分子中M與X形成的18e-的分子為H2O2兩種原子雜化方式依次為sp3 sp3。

(3)由已知Z為N,與M可形成的兩種常見酸根離子為NO3- ,NO2-, NO3-的價層電子數=1+（5+1-3）/2=1.沒有孤對電子，所以為平面三角形，NO2-的價層電子數=1+（5+1-2）/2=2,還含有一個孤對電子，所以為V形。

(4)R為Co可形成原子簇化合物Co2(CO)8，其沸點為52℃，不溶于水，易溶于乙醇、苯、二硫化碳等，是一種重要的有機合成催化劑，其結構如圖，則該化合物屬于分子晶體， 該晶體中存在的作用力為.配位鍵 、σ鍵、π鍵、范德華力。答案：bcdf。

(5)根據圖2晶胞結構如圖，知晶胞的化學式為 81/8+61/2=4所以Co4配位數是12。根據圖1晶胞結構如圖晶胞參數為ɑpm和c pm，單質R的摩爾質量為Mg·mol-1，阿伏加德羅常數為NA，則晶胞的體積為：V=/2a2.c,晶胞的質量為m=[41/12+41/6+1]NA Mg·mol-1=2NAM g，晶體密度p=[2NAM //2a2.c]10-10 =g·cm-3，答案：12