元素X基态原子的p电子比s电子少1个．元素Y基态原子的2p电子是2s电子的2倍．元素Z的一种单质为自然界硬度最大的物质．元素M位于第四周期，其基态原子失去3个电子后3d轨道半满．（1）X、Y

Question

元素X基态原子的p电子比s电子少1个．元素Y基态原子的2p电子是2s电子的2倍．元素Z的一种单质为自然界硬度最大的物质．元素M位于第四周期，其基态原子失去3个电子后3d轨道半满．

（1）X、Y、Z的基态原子，第一电离能由大到小的顺序是___．
（2）X的氢化物易于液化，其原因是___．
（3）X与M形成的一种化合物晶胞结构如图所示．该化合物的化学式为___．
（4）Y可形成单质Y₃
①Y₃分子的空间构型为___（用文字描述）．
②写出一种与Y₃互为等电子体的分子的化学式：___．
（5）Y、Z的化合物ZY可与M的单质生成配合物M（ZY）₅，该配合物中σ键与π键的个数比为___．

Answer 1

元素X基态原子的p电子比s电子少1个，则X为氮元素，元素Y基态原子的2p电子是2s电子的2倍，则Y为氧元素，元素Z的一种单质为自然界硬度最大的物质，则Z为碳元素，元素M位于第四周期，其基态原子失去3个电子后3d轨道半满，则M为铁元素，
（1）由于氮原子的最外层p轨道电子处于半满状态，是一种稳定结构，所以氮的第一电离能高于相邻同周期元素，其它主族元素非金属性越强，第一电离能越大，所以X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C，
故答案为：N>O>C；
（2）由于氨分子之间有氢键的存在，所以氨气易液化，
故答案为：氨分子间形成氢键；
（3）根据均摊法可知，在每个晶胞中含有铁离子数为：8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，氮离子数为1，所以该化合物的化学式为Fe₄N，
故答案为：Fe₄N；
（4）①O₃分子中，中心氧原子的价层电子对数为，(6+0)/(2)=3，中心氧原子周围有2个δ键，所以O₃的空间构型为V型，
故答案为：V型；
②根据等电子体的定义可知，与O₃互为等电子体的分子为SO₂，
故答案为：SO₂；
（5）在配合物Fe（CO）₅中，含有5个配位键，都是σ键，每个CO中有2个π键和1σ键，所以该配合物中σ键与π键的个数比为（5+5）：10=1：1，
故答案为：1：1．