Question

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單質(zhì)燃燒時(shí)均放出大量熱，可用作燃料。巳知A和B均為短周期元素，其原子的第一至第四電離能如下表所示：

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

（2）ACl₂分子中A的雜化類(lèi)型為_(kāi)______。

（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的鍵長(zhǎng)為154.45pm，C₆₀中C—C鍵長(zhǎng)為145〜140pm，有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C₆₀的熔點(diǎn)高于金剛石，你認(rèn)為此說(shuō)法是否正確_______ (填“正   確”或“不正確”)，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(xiě)出基態(tài)鉀原子的價(jià)電子排布式                ，該物質(zhì)中K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為_(kāi)______。

（5）繼C₆₀后，科學(xué)家又合成了Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子電負(fù)性由大到小的順序是_______，NCl₃分子的價(jià)層電子對(duì)互斥理論模型為_(kāi)______。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(mǎn)足 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則分子中π鍵的數(shù)目為_(kāi)______

 

Answer 1

【答案】

 

（1）能量最低原理

（2）sp雜化

（3）不正確。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，而分子間作用力較弱，所需能量較低，故C₆₀熔點(diǎn)低于金剛石。

（4）4s¹    3:1

（5）N>C>Si     正四面體   30

【解析】

試題分析：（1）從圖上看，3p軌道電子應(yīng)排布在3s軌道上，這違背了能量最低原理。

（2）從A的第一至第四電離能看，A的第三電離能發(fā)生突變，因此A最外層有2個(gè)電子，根據(jù)AB_n型分子價(jià)電子對(duì)的計(jì)算方法，分子中有個(gè)電子對(duì)，因此為直線(xiàn)型，中心原子雜化方式為sp雜化。

（3）結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，對(duì)于物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的分析應(yīng)從物質(zhì)的晶體類(lèi)型來(lái)分析。

（4）基態(tài)鉀原子的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹，價(jià)電子為4s¹。

晶胞中的K原子在面上，對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為，每個(gè)晶胞中含有K原子的個(gè)數(shù)為個(gè)；C₆₀在晶胞的頂點(diǎn)和中心，因此每個(gè)晶胞中C₆₀的分子數(shù)位個(gè)，因此K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為6:2=3:1。

（5）同一周期元素電負(fù)性自左向右逐漸增大，同一主族元素電負(fù)性自上向下逐漸減小，因此電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹>C>Si。

根據(jù)AB_n型分子價(jià)電子對(duì)計(jì)算方法，可知NCl₃的價(jià)電子對(duì)為4個(gè)，中心原子為sp³雜化，分子構(gòu)型為正四面體。

根據(jù)題意可知每個(gè)Si原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，其中3個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵，即π鍵為化學(xué)鍵總數(shù)的，60個(gè)原子可形成化學(xué)鍵總數(shù)為個(gè)，因此π鍵數(shù)為個(gè)。

考點(diǎn)：考查核外電子排布規(guī)律，分子構(gòu)型，軌道雜化，晶體熔、沸點(diǎn)比較，電離能，電負(fù)性，晶胞結(jié)構(gòu)和計(jì)算。