Question

【題目】油畫所用的顏料有許多天然礦石成分，礦石中往往含有B、C、O、Na、P、Cl等元素，它們在科學研究和工業生產中具有許多用途。請回答下列有關問題：

(1)現代化學中，常利用_________上的特征譜線來鑒定元素。

(2)CH3+、-CH3、CH3-都是重要的有機反應中間體。CH3+中碳原子的雜化方式為_________，CH3-的空間構型為_______。

(3) Na＋和Ne互為等電子體，電離能I2(Na)______I1(Ne)(填“>”或“<”)。

(4)氫鹵酸(HX)的電離過程如圖。ΔH1和ΔH2的遞變規律都是HF>HCl>HBr>HI，其中ΔH1(HF)特別大的原因為__________，從原子結構分析影響ΔH2遞變的因素為__________。

(5)磷化硼是一種耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護層。

① 磷化硼晶體晶胞如圖甲所示:其中實心球為磷原子。已知晶胞中最近的B、P原子的距離為apm，阿伏加德羅常數為NA。則磷化硼晶體的密度為___________g/cm3。(列出計算式即可，不必化簡)

② 磷化硼晶胞沿著體對角線方向的投影(圖乙中表示P原子的投影)，用畫出B原子的投影位置____。

Answer 1

【答案】原子光譜 sp2 三角錐形 > HF的水溶液中存在氫鍵 原子半徑 或

【解析】

(1)光譜分析中利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素；

(2)CH3+中的碳原子形成3個σ鍵，沒有孤對電子，雜化軌道數目為3；CH3-與NH3、H3O+互為等電子體，空間結構相似，據此分析解答；

(3)鈉離子的正電性較強對核外電子的吸引力比氖更強，據此進行分析；

(4)HF分子間，以及HF與水分子間均能形成氫鍵，而其他鹵化氫沒有，故從溶液中分離出HF分子需要更多的能量；根據HF、HCl、HBr、HI中存在的鹵素原子不同，結合原子結構的知識分析解答；

(5)①利用均攤法計算晶胞或者P、B原子數目，晶胞中最近的B、P原子的距離為晶胞體對角線的，據此計算晶胞的密度；②根據晶胞結構分析，立方磷化硼晶胞沿著體對角線方向可以觀察到六邊形，中心B與P重合，六邊形中形成兩個倒立關系的正三角形，分別由3個B或者3個P形成，據此作圖。

(1)光譜分析中利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，所以在現代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，故答案為：原子光譜；

(2)CH3+中的碳原子形成3個σ鍵，沒有孤對電子，雜化軌道數目為3，碳原子采取sp2雜化；CH3-與NH3、H3O+均具有8個價電子、4個原子，互為等電子體，幾何構型均為三角錐形，故答案為：sp2雜化；三角錐形；

(3)鈉離子的正電性較強且半徑較小，對核外電子的吸引力比氖原子更強，要想失去電子需要更多的能量，因此鈉的第二電離能比氖的第一電離能更高，故答案為：＞；

(4)HF分子與水分子、HF分子之間均存在氫鍵，而其他鹵化氫沒有，故從溶液中分離出HF分子需要更多的能量，導致ΔH1(HF)特別大；鍵能大小關系為：HF＞HCl＞HBr＞HI，從原子結構方面分析，影響△H2遞變的因素為鹵素原子的原子半徑的大小，故答案為：HF的水溶液中存在氫鍵；原子半徑；

(5)①實心球為磷原子，處于晶胞頂點與面心，P做面心立方最密堆積；1個晶胞中，含有P原子數目為8×+6×=4個，含有B原子數目為4個，晶胞質量=g，設晶胞的棱長為x，已知晶胞中最近的B、P原子的距離為a pm，該距離為晶胞體對角線的，則x=a pm= a×1010 cm，x=×a×1010cm,晶體密度ρ=== g/cm3，故答案為：；

②根據晶胞結構分析，立方磷化硼晶胞沿著體對角線方向可以觀察到六邊形，中心B與P重合，六邊形中形成兩個倒立關系的正三角形，分別由3個B或者3個P形成，所以畫圖為：或，故答案為：或。