Question

【題目】納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應(yīng)用到社會(huì)生活和高科技領(lǐng)域。單位質(zhì)量的A和B的單質(zhì)燃燒時(shí)均放出大量熱，可用作燃料。已知A和B為短周期元素，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	932	1 821	15 390	21 771
B	738	1 451	7 733	10 540

(1)某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷B的核外電子排布如下圖所示，該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了________。

(2)ACl2分子中A原子的雜化類型為________。

(3)氫氣作為一種清潔能源，必須解決它的儲(chǔ)存問(wèn)題，C60可用作儲(chǔ)氫材料。已知金剛石中的C—C鍵的鍵長(zhǎng)大于C60中C—C鍵的鍵長(zhǎng)，有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C60的熔點(diǎn)高于金剛石，你認(rèn)為是否正確________(填“是”或“否”)，并闡述理由______________________________。

(4)科學(xué)家把C60和鉀摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其晶胞如圖所示，該物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體。寫出基態(tài)鉀原子的價(jià)電子排布式______________，該物質(zhì)的K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為________。

(5)繼C60后，科學(xué)家又合成了Si60、N60等，C、Si、N元素的電負(fù)性由大到小的順序是______________________________，NCl3分子的VSEPR模型為________。Si60分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則一個(gè)Si60分子中π鍵的數(shù)目為________。

Answer 1

【答案】(1)能量最低原理 (2)sp雜化 (3)否 C60為分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，無(wú)需破壞共價(jià)鍵

(4)4s1 3∶1 (5)N>C>Si 四面體形 30

【解析】(1)E(3s)<E(3p)，3s軌道排滿后才能排3p軌道；(2)由表格電離能可推測(cè)出A是Be，B是Mg，BeCl2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2，采取sp雜化；(3)C60是分子晶體，金剛石是原子晶體，決定二者熔沸點(diǎn)的作用力不同；(4)K原子序數(shù)為19，價(jià)電子為4s1，從晶胞可看出C60的個(gè)數(shù)8×＋1＝2，K原子的個(gè)數(shù)12×＝6，K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為3∶1；(5)根據(jù)同周期、同主族元素原子的電負(fù)性遞變規(guī)律可知：C、Si、N原子電負(fù)性由大到小的順序是N>C>Si；NCl3中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，VSEPR模型為四面體；Si的價(jià)電子數(shù)為4，每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子相連且最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以每個(gè)Si原子周圍只有1個(gè)π鍵，且2個(gè)Si共用1個(gè)π鍵，所以一個(gè)Si60分子中π鍵的數(shù)目為(60×1)×＝30。