Question

【題目】物質的結構決定物質的性質。請回答下列涉及物質結構和性質的問題：

（1）第二周期中，元素的第一電離能處于B與N之間的元素有_________種。

（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基態原子的未成對電子數與基態碳原子的未成對電子數相同，則其基態原子的價層電子軌道表示式為________________。乙烯酮（CH2＝C＝O）是一種重要的有機中間體，可用CH3COOH在(C2H5O)3P＝O存在下加熱脫H2O得到。1mol (C2H5O)3P＝O分子中含有的σ鍵與π鍵的數目比為_________。

已知固態NH3、H2O、HF的氫鍵鍵能和結構如下：

①在冰晶體中每個水分子被距離最近的_____個水分子包圍形成_____________構型。

②解釋H2O、HF、NH3沸點依次降低的原因___________________。

（5）碳化硅的結構與金剛石類似(如圖所示)，其硬度僅次于金剛石，具有較強的耐磨性能。碳化硅晶胞結構中每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有___________個，與碳原子等距離最近的碳原子有__________個。已知碳原子的半徑為a nm,硅原子的半徑為b nm，則碳化硅的密度為__________g·cm-3 （只需列出計算式）。

Answer 1

【答案】 3 25：1 4 正四面體 單個氫鍵的鍵能是(HF)n>冰>(NH3)n，而平均每個分子含氫鍵數：冰中2個，(HF)n和(NH3)n只有1個，氣化要克服的氫鍵的總鍵能是冰>(HF)n>(NH3)n 4 12 或

【解析】試題分析：（1）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族元素第一電離能大于相鄰元素；
（2）元素位于第四周期VIII族，其基態原子的未成對電子數與基態碳原子的未成對電子數相同，C原子的電子排布為1s22s22p2，未成對電子數為2，則該元素為Ni；
（3）共價單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵；
（4）根據冰晶體結構，①在冰晶體中每個水分子被距離最近的4個水分子包圍形成正四面體結構；②單個氫鍵的鍵能是(HF)n>冰>(NH3)n，而平均每個分子含氫鍵數：冰中2個，(HF)n和(NH3)n只有1個，氣化要克服的氫鍵的總鍵能是：冰>(HF)n>(NH3)n；（5）由碳化硅的晶胞可知，每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有4個，與碳原子等距離最近的碳原子有12個；晶胞的邊長為cm,晶胞的體積是；一個晶胞中含有C原子 ，Si原子數4，一個晶胞的質量是g。

解析：（1）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族元素第一電離能大于相鄰元素，第二周期中，元素的第一電離能處于B與N之間的元素有Be、C、O三種元素；
（2）元素位于第四周期VIII族，其基態原子的未成對電子數與基態碳原子的未成對電子數相同，C原子的電子排布為1s22s22p2，未成對電子數為2，則該元素為Ni；其基態原子的價層電子軌道表示式為.
（3）共價單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵， (C2H5O)3P＝O中有24個單鍵、一個雙鍵，1mol (C2H5O)3P＝O分子中含有的σ鍵與π鍵的數目比為25:1；
（4）根據冰晶體結構，①在冰晶體中每個水分子被距離最近的4個水分子包圍形成正四面體結構；②單個氫鍵的鍵能是(HF)n>冰>(NH3)n，而平均每個分子含氫鍵數：冰中2個，(HF)n和(NH3)n只有1個，氣化要克服的氫鍵的總鍵能是冰>(HF)n>(NH3)n；（5）由碳化硅的晶胞可知，每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有4個，與碳原子等距離最近的碳原子有12個；晶胞的邊長為cm,晶胞的體積是；一個晶胞中含有C原子 ，Si原子數4，一個晶胞的質量是g，則碳化硅的密度為g·cm-3。