Question

【題目】(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態中，電離最外層一個電子所需能量最小的是_______(填標號)。

A. B．

C. D．

(2)抗壞血酸的分子結構如圖所示，分子中碳原子的軌道雜化類型為______；推測抗壞血酸在水中的溶解性：_______（填“難溶于水”或“易溶于水”）。

(3)下表列有三種物質(晶體)的熔點：

物質	SiO2	SiCl4	SiF4
熔點℃	1710	-70.4	-90.2

簡要解釋熔點產生差異的原因：_______。

(4)磷化硼(BP)是一種超硬耐磨涂層材料，如圖為其晶胞，晶胞邊長為anm。則硼原子與磷原子最近的距離為_______。用Mg·mol-1表示磷化硼的摩爾質量，NA表示阿伏加德羅常數的值，則磷化硼晶體的密度為_______g·cm-3。

以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數坐標，例如圖中原子1的坐標為(，，0)，則原子2和3的坐標分別為_______、______。

Answer 1

【答案】D sp3、sp2 易溶于水 SiO2是原子晶體，微粒間作用力為共價鍵。SiCl4是分子晶體，微粒間作用力為范德華力，故SiO2熔點高于SiCl4和SiF4。SiCl4和SiF4均為分子晶體，微粒間作用力為范德華力，結構相似時相對分子質量越大，范德華力越大，故SiCl4熔點高于SiF4 nm (，，) (，，)

【解析】

(1)原子核外電子排布中，如果電子所占的軌道能級越低，該原子的能量越低；

(2)根據分子中C原子的價層電子對個數，結合價層電子對互斥理論判斷該分子中C原子軌道雜化類型；抗壞血酸中羥基屬于親水基，增大其水解性；

(3)根據構成微粒的作用力大小分析、比較；

(4)晶體中硼原子與磷原子最近的距離為晶胞體對角線的，根據晶體密度與摩爾質量換算關系計算；根據圖中各個原子的相對位置確定2、3號原子的坐標。

(1)原子核外電子排布中，如果電子所占的軌道能級越低，該原子的能量越低。根據圖知，電子排布能量最低的是1s、2s能級，所以合理選項是D；

(2) 中1、2、3號C原子價層電子對個數是4，4、5、6號碳原子價層電子對個數是3，根據價層電子對互斥理論判斷該分子中C原子軌道雜化類型，1、2、3號C原子采用sp3雜化，4、5、6號C原子采用sp2雜化；抗壞血酸中羥基屬于親水基，增大其水解性，所以抗壞血酸易溶于水；

(3)SiO2是原子晶體，原子間以極強的共價鍵結合，斷裂消耗很高的能量，而SiCl4、SiF4都是由分子通過分子間作用力結合形成的分子晶體，分子間作用力非常微弱，所以SiO2熔點高于SiCl4和SiF4。對于由分子構成的分子晶體，若物質結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力就越大，物質的熔沸點就越高，所以SiCl4熔點高于SiF4；

(4)BP晶體中晶胞參數是anm，晶胞的對角線長度為L=，根據晶胞結構可知：在晶體中硼原子與磷原子晶胞體對角線的，因此二者的最近的距離為nm。在一個晶胞中含有B、P原子個數為P：=4；含有的B原子數目為4個，所以一個晶胞中含有4個BP，用Mg·mol-1表示磷化硼的摩爾質量，NA表示阿伏加德羅常數的值，則磷化硼晶體的密度=g/cm3；以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數坐標，例如圖中原子1的坐標為(，，0)，則原子2的坐標為(，，)，原子3的坐標為(，，)。