Question

（15分）【化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

　a、b、c、d、f五種前四周期元素，原子序數(shù)依次增大；a、b、c三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，第一電離能I1(a)<I1(c)<I1(b)，且其中基態(tài)b原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)； d為周期表前四周期中電負(fù)性最小的元素；f的原子序數(shù)為29。請回答下列問題。(如需表示具體元素請用相應(yīng)的元素符號)

（1）寫出ac2的電子式__________；基態(tài)f原子的外圍電子排布式為 。

（2）寫出一種與ac2互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式 。

（3）b的簡單氫化物的沸點比同族元素氫化物的沸點 。（填“高”或“低”）

（4）化合物M由c、d兩種元素組成，其晶胞結(jié)構(gòu)如甲，則M的化學(xué)式為 。

（5）化合物N的部分結(jié)構(gòu)如乙，N由a、b兩元素組成，則硬度超過金剛石。試回答：①N的晶體類型為________________________，其硬度超過金剛石的原因是___________________。

②N晶體中a、b兩元素原子的雜化方式均為___________________。

 

 

Answer 1

（除標(biāo)注外，每空2分，共15分）

（1） 3d104s1

（2） N2O（寫NO2+也計分）

（3） 高

（4） KO2

(5) ① 原子晶體 （1分）

C—N鍵的鍵長小于C—C鍵，C—N鍵的鍵能大于C—C鍵 （合理答案均計分） ②SP3

【解析】

試題分析：a、b、c三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，說明三種元素屬于同周期元素，基態(tài)b原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)；所以b是N元素，第一電離能I1(a)<I1(c)<I1(b)，則a、c分別是C、O元素；d為周期表前四周期中電負(fù)性最小的元素，則d是K元素；f的原子序數(shù)為29，f是Cu元素。

（1）二氧化碳的電子式為；基態(tài)f原子的外圍電子的排布式為3d104s1 ；

（2）CO2是3原子16價電子的分子，與之互為等電子體的物質(zhì)有N2O；

（3）N的氫化物是NH3，氨氣分子間能形成氫鍵使沸點升高，所以b的簡單氫化物的沸點比同族元素氫化物的沸點高；

（4）根據(jù)“均攤法”，甲中d的個數(shù)為8×1/8+6×1/6=4，c2的個數(shù)是12×1/4+1=4,所以M的化學(xué)式為KO2

（5）①N的硬度超過金剛石，所以N是原子晶體；N原子的半徑比C小，所以C-N的鍵長比C-C的鍵長短鍵能大，共價鍵強，硬度大。

②N晶體中，C原子周圍都是4個共價單鍵，所以是sp3雜化，N原子周圍是3個根據(jù)單鍵，還有1對未成鍵電子，所以也是sp3雜化。

考點：考查元素推斷，物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，晶胞計算，化學(xué)鍵的判斷，電子式、分子式的書寫