Question

【題目】元素周期表是科學界最重要的成就之一。作為一種獨特的工具，它使科學家能夠預測地球上和宇宙中物質的外觀、性質及結構等。

(1)通常制造的農藥含元素F、P、S、Cl。四種元素的電負性從大到小的順序為_______；第一電離能從大到小的順序為_________。

(2)科學家曾利用元素周期表尋找F、Cl的含碳化合物作為制冷劑。已知CCl4的沸點為76.8℃，CF4的沸點為-128℃，若要求制冷劑沸點介于兩者之間，則含一個碳原子的該制冷劑可以是__________（寫出其中一種的化學式）。

(3)1963年以來科學家借助射電望遠鏡，在星際空間已發現NH3、HC≡C-C≡N等近兩百種星際分子。與NH3互為等電子體的陽離子為____；HC≡C-C≡N分子中鍵與鍵的數目比n()∶n()=__________。

(4)過渡元素（包括稀土元素）中可尋找各種優良催化劑。Sc的一種氫化物的晶胞結構如圖所示，該氫化物的化學式為_________。

Answer 1

【答案】F>Cl>S>P F>Cl>P>S CFCl3、CF2Cl2、CF3Cl H3O+ 1∶1 ScH2

【解析】

(1)元素的非金屬性越強，其電負性越大；一般情況下元素的非金屬性越強，其第一電離能越大；同一周期的元素，原子序數越大，元素的第一電離能越大，但第VA元素原子核外電子排布處于半充滿的穩定狀態，第一電離能大于同一周期相鄰元素；

(2)分子中只含有1個C原子，根據C原子價電子為4的原則，F、Cl原子個數和等于4個即可。

(3)等電子體是原子數相等，最外層電子總數也相等的微粒；共價單鍵是鍵，共建雙鍵一個鍵一個鍵，共價三鍵一個鍵兩個π鍵；

(4)用均攤方法計算該物質化學式。

(1)元素的非金屬性F>Cl>S>P，所以元素的電負性由大到小的順序為F>Cl>S>P；

同一主族的元素，原子序數越大，元素的第一電離能越小；同一周期的元素，原子序數越大，元素的第一電離能越大，但第VA元素原子核外電子排布處于半充滿的穩定狀態，第一電離能大于同一周期相鄰元素，所以這四種元素的第一電離能由大到小的順序為F>Cl>P>S。

(2) CCl4的沸點為76.8℃，CF4的沸點為-128℃，若要求制冷劑沸點介于兩者之間，則含一個碳原子的該制冷劑中F、Cl原子數的和等于4個，可以是CFCl3、CF2Cl2、CF3Cl中任何一種。

(3)根據等電子體的概念，NH3的等電子體的陽離子是H3O+；在HC≡C-C≡N分子中含有4個鍵、4個π鍵，二者個數比等于1：1；

(4)根據Sc、H原子的相對位置可知：在該晶胞中含有8個H原子，含有的Sc原子個數為：8×+6×=4，Sc：H=4:8=1:2，所以該物質化學式為ScH2。