Question

【題目】碳化鎢(WC)是大型飛機發動機關鍵部位材料。

(1)基態鎢原子的外圍電子排布式為5d46s2，有___個未成對電子。

(2)在第二周期的非金屬主族元素中，第一電離能由大到小順序為___。

(3)硫氰化鉀(KSCN)俗稱玫瑰紅酸鉀，是鐵離子的檢驗指示劑。

①SCN-中，中心原子碳的雜化類型是___，該離子的空間構型是___。

②SCN-的等電子體分子是___(任寫一個)。

(4)C3H8和純疊氮酸(HN3)的相對分子質量相近，但C3H8常溫下是氣態，而純疊氮酸常溫下是一種液體，沸點為308.8K，主要原因是___。

(5)NH3的鍵角是107°，NF3的鍵角是102.5°。NF3的鍵角比NH3的鍵角小，原因是___。

(6)碳化鎢晶胞如圖所示。①一個W原子與周圍___個碳原子緊密相鄰且等距。WC的熔點為2870℃，沸點是3000℃，硬度非常大，它的晶體類型是___。

②已知該晶胞邊長為acm，高為hcm，NA為阿伏伽德羅常數。WC的摩爾質量為Mg·mol-1。該晶體密度為___g·cm-3。

Answer 1

【答案】4 F>N>O>C>B sp 直線型 CO2或SO2或N2O等 HN3分子間存在氫鍵，而C3H8分子間無氫鍵 氟原子含有較多的孤電子對，受到氮原子的一對孤電子對的斥力較大，故NF3的鍵角比NH3小 6 原子晶體

【解析】

(1)根據價層電子排布分析末成對電子數；

(2)同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，；

(3)①SCN-中，C的價層電子對=2+=2；

②SCN－的一共有3個原子,價電子數有6+4+5+1(1個負電荷)=16個，由此找出等電子體；

(4)HN3分子間存在氫鍵；

(5)NF3的鍵角比NH3的鍵角小，原因是氟原子含有較多的孤電子對，受到氮原子的一對孤電子對的斥力較大；

(6)對照各類晶體的特征分析；根據ρ=計算。

(1)基態鎢原子的外圍電子排布式為5d46s2，5d4能級上4個電子末成對，有4個未成對電子。故答案為：4；

(2)同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，在第二周期的非金屬主族元素中，第一電離能由大到小順序為F>N>O>C>B。故答案為：F>N>O>C>B；

(3)①SCN-中，C的價層電子對=2+=2，中心原子碳的雜化類型是sp，該離子的空間構型是直線型。故答案為：sp；；直線型

②SCN－的一共有3個原子,價電子數有6+4+5+1(1個負電荷)=16個,直線型，用同族替換、價電子電荷遷移等方法得：SCN-的等電子體分子是CO2或SO2或N2O等(任寫一個)。故答案為：CO2或SO2或N2O等；

(4)C3H8和純疊氮酸(HN3)的相對分子質量相近，但C3H8常溫下是氣態，而純疊氮酸常溫下是一種液體，沸點為308.8K，主要原因是N原子電負性較大，HN3分子間存在氫鍵，而C3H8分子間無氫鍵。故答案為：HN3分子間存在氫鍵，而C3H8分子間無氫鍵；

(5)NH3的鍵角是107°，NF3的鍵角是102.5°。N的雜化方式均為sp3，NF3的鍵角比NH3的鍵角小，原因是氟原子含有較多的孤電子對，受到氮原子的一對孤電子對的斥力較大，故NF3的鍵角比NH3小。故答案為：氟原子含有較多的孤電子對，受到氮原子的一對孤電子對的斥力較大，故NF3的鍵角比NH3小；

(6)①碳化鎢WC的熔點為2870℃，沸點是3000℃，硬度非常大，它的晶體類型是原子晶體。故答案為：6；原子晶體；

②已知該晶胞邊長為acm，高為hcm，NA為阿伏伽德羅常數。WC的摩爾質量為Mg·mol-1。根據均攤法：晶胞中W：12× +2×=3，C：3，晶胞的質量為：g，晶胞的體積為：，根據ρ=， 該晶體密度為ρ==g·cm-3。故答案為：。