Question

確定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）已知A和B為第三周期元素，其原子的第一至第四電離能如下表所示：

電離能/kJ?mol-1	I1	I2	I3	I4
A	578	1817	2745	11578
B	738	1451	7733	10540

A通常顯

+3

價(jià)，A的電負(fù)性

＞

B的電負(fù)性；
A的第一電離能

＜

B的第一電離能（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）實(shí)驗(yàn)證明：KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似（如圖1所示，其中TiN中N呈-3價(jià)），已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：

離子晶體	KCl	MgO	CaO
晶格能/kJ?mol-1	715	3791	3401

則該 4種離子晶體熔點(diǎn)從高到低的順序是：

TiN＞MgO＞CaO＞KCl

．其中MgO晶體中一個(gè)Mg²⁺周?chē)�和它最鄰近且等距離的Mg²⁺有

12

個(gè)．
（3）金屬陽(yáng)離子含未成對(duì)電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好．離子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，適合作錄音帶磁粉原料的是

CrO₂

．
（4）某配合物的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示，其分子內(nèi)不含有

AC

（填序號(hào)）．
A．離子鍵         B．極性鍵         C．金屬鍵
D．配位鍵         E．氫  鍵         F．非極性鍵
（5）某離子X(jué)⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，它與N^3-形成的晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示．X的元素符號(hào)是

Cu

，與同一個(gè)N^3-相連的X⁺有

6

個(gè)．
（6）在硼酸[B（OH）₃]分子中，B原子與3個(gè)羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)．則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是

C

A．SP，范德華力  B．sp²，范德華力  C．sp²，氫鍵    D．sp³，氫鍵
（7）CaC₂中

C

2- 2

與

O

2+ 2

互為等電子體，

O

2+ 2

的電子式可表示為

；1mol 

O

2+ 2

中含有的π鍵數(shù)目為

2N_A

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)第一至第四電離能的變化可判斷出各元素的最高化合價(jià)，進(jìn)而推斷元素的種類，周期表中，同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，元素的電子處于全滿、半滿或全空最穩(wěn)定；
（2）離子晶體的晶格能越大其熔點(diǎn)越高，晶格能與離子電荷成正比，與離子半徑成反比，據(jù)此判斷四種物質(zhì)熔點(diǎn)高低，采用X、Y、Z三軸切割的方法確定鎂離子個(gè)數(shù)；
（3）根據(jù)離子核外電子排布式確定未成對(duì)電子個(gè)數(shù)，金屬陽(yáng)離子含未成對(duì)電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好；
（4）同種非金屬元素之間易形成非極性共價(jià)鍵，不同非金屬元素之間易形成極性共價(jià)鍵，含有孤電子對(duì)和含有空軌道的原子間易形成配位鍵，N、O、F與與另一分子的H原子易形成氫鍵；
（5）K、L、M三個(gè)電子層全充滿的X⁺中原子序數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)+電荷數(shù)，據(jù)此確定該元素，采用X、Y、Z三軸切割的方法確定X⁺個(gè)數(shù)；
（6）根據(jù)B原子含有的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)確定雜化方式，N、O、F與與另一分子的H原子易形成氫鍵，注意氫鍵比范德華力大；
（7）CaC₂中

C

2- 2

與

O

2+ 2

、N₂都互為等電子體，根據(jù)氮?dú)夥肿拥碾娮邮綄?xiě)出

O

2+ 2

的電子式，根據(jù)每個(gè)

O

2+ 2

中的π鍵個(gè)數(shù)計(jì)算1mol 

O

2+ 2

中含有的π鍵數(shù)目．

解答：解：（1）從表中原子的第一至第四電離能可以看出，A的第三電離能小，第四電離能較大，說(shuō)明易失去3個(gè)電子，
則A的化合價(jià)為+3價(jià)，應(yīng)為Al元素，B的第二電離較小，第三電離能較大，說(shuō)明易失去2個(gè)電子，則B的化合價(jià)為+2價(jià)，應(yīng)為Mg元素，鎂的電負(fù)性小于鋁的，而鋁的第一電離能小于鎂的；
故答案為：+3；＞；＜；
（2）離子晶體的晶格能越大其熔點(diǎn)越高，晶格能與離子電荷成正比，與離子半徑成反比，氮離子電荷大于鎂離子和鈣離子，鎂、鈣離子電荷大于鉀離子，鎂離子半徑小于鈣離子半徑，所以4種離子晶體熔點(diǎn)從高到低的順序是TiN＞MgO＞CaO＞KCl，采用X、Y、Z三軸切割的方法知，鎂離子周?chē)�和它最鄰近且等距離的Mg²⁺有12個(gè)，
故答案為：TiN＞MgO＞CaO＞KCl；12；
（3）金屬陽(yáng)離子含未成對(duì)電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好，V ⁵⁺核外電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶，核外沒(méi)有孤電子，Cr⁴⁺核外電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹，有1個(gè)孤電子，所以適合作錄音帶磁粉原料的是CrO₂，故答案為：CrO₂；
（4）該配合物中，碳原子和碳原子之間存在非極性共價(jià)鍵，碳原子和氫原子之間存在極性共價(jià)鍵，鎳原子和氮原子之間存在配位鍵，氧原子和另一分子的氫原子間存在氫鍵，
故選AC；
（5）某離子X(jué)⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，該離子含有28個(gè)電子，則該原子含有29個(gè)電子為銅元素，采用X、Y、Z三軸切割的方法知X⁺個(gè)數(shù)是6；
故答案為：Cu；6；
（6）在硼酸[B（OH）₃]分子中，每個(gè)B原子含有3個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，N、O、F與與另一分子的H原子易形成氫鍵，氫鍵比范德華力大，所以同層分子間的主要作用力是氫鍵，故選C；
（7）CaC₂中

C

2- 2

與

O

2+ 2

、N₂都互為等電子體，由氮?dú)夥肿拥碾娮邮街?span id="z9zh9tz" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

O

2+ 2

的電子式為，每個(gè)

O

2+ 2

中含有2個(gè)π鍵，所以1mol 

O

2+ 2

中含有的π鍵數(shù)目是2N_A，
故答案為：；2N_A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，題目難度較大，本題注意把握電子排布式的書(shū)寫(xiě)、晶體類型的判斷以及晶體結(jié)構(gòu)的分析等方法性問(wèn)題的總結(jié)和積累．