Question

【題目】元素及其化合物在生活及生產(chǎn)中有很多重要用途．

Ⅰ．鹵素化學(xué)豐富多彩，能形成鹵化物、鹵素互化物、多鹵化物等多種類型的化合物．

（1）擬鹵素如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2 等與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近．已知(CN)2分子中所有原子都滿足 8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則其分子中 σ 鍵與 π 鍵數(shù)目之比為_______．(SCN)2對應(yīng)的酸有兩種，理論上硫氰酸（H﹣S﹣C≡N ）的沸點(diǎn)低于異硫氰酸（H﹣N=C=S）的沸點(diǎn)，其原因是_____________．

（2）鹵化物 RbICl2 在加熱時(shí)會(huì)分解為晶格能相對較大的鹵化物 A 和鹵素互化物或鹵素單質(zhì)，A 的化學(xué)式_____________．

Ⅱ．SiC、GaN、GaP、GaAs 等是人工合成半導(dǎo)體的材料， 具有高溫、高頻、大功率和抗輻射的應(yīng)用性能而成為半導(dǎo)體領(lǐng)域研究熱點(diǎn)．試回答下列問題：

（3）碳的基態(tài)原子 L 層電子軌道表達(dá)式為_______，砷屬于_________區(qū)元素．

（4）N 與氫元素可形成一種原子個(gè)數(shù)比為 1：1 的粒子，其式量為 60，經(jīng)測定該粒子中有一正四面體構(gòu)型，判斷該粒子中存在的化學(xué)鍵_________.

A．配位鍵 B．極性共價(jià)鍵 C．非極性共價(jià)鍵 D．氫鍵

（5）CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與 NaCl 晶體的相似（如圖1 所示），但 CaC2 晶體中含有的啞鈴形 C22﹣的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長． CaC2 晶體中 1 個(gè) Ca2+周圍距離最近的 C22﹣數(shù)目為________．

Ш． A、B、C 為原子序數(shù)依次遞增的前四周期的元素，A 的第一電離能介于鎂和硫兩元素之間，A 單質(zhì)晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2 所示． B的價(jià)電子排布為（n+1）sn（n+1）pn+2，C位于元素周期表的 ds 區(qū)，其基態(tài)原子不存在不成對電子． B與 C所形成化合物晶體的晶胞如圖3 所示．

（6）A 單質(zhì)晶體屬于_________晶體（填晶體類型）.

（7）B 與 C 所形成化合物晶體的化學(xué)式___________．

Answer 1

【答案】 3:4 異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能 RbCl p ABC 4 原子 ZnS

【解析】（1）擬鹵素如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2 等與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近．已知(CN)2分子中所有原子都滿足 8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，原子形成三個(gè)共價(jià)鍵，CN)2 結(jié)構(gòu)式為N≡C-C≡N，每個(gè)分子中含有3個(gè)σ鍵，4個(gè)π鍵，則其分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為3：4；異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能形成分子間氫鍵，能形成分子間氫鍵的物質(zhì)分子間作用力大，所以異硫氰酸熔沸點(diǎn)高于硫氰酸。（2）RbICl2加熱時(shí)會(huì)分解為晶格能相對大的鹵化物A和鹵素互化物或鹵素單質(zhì)，氯離子的半徑小于碘離子，RbCl的離子鍵長小于RbI的離子鍵長，晶格能較大為RbCl，則A為RbCl；（3）碳原子的L層有4個(gè)電子，2個(gè)在2S上，2個(gè)在2P上，且自旋相同，碳的基態(tài)原子L層電子軌道表達(dá)式為，砷原子的外圍電子排布為ns2np5，砷屬于P區(qū)元素。（4）N 與氫元素可形成一種原子個(gè)數(shù)比為 1：1 的粒子，其式量為 60，分子式為N2H4，氮原子之間形成非極性鍵，氮原子和氫原子之間形成極性鍵，氫原子和氮原子之間形成配位鍵，故選ABC；（5）根據(jù)圖知，鈣離子的上下、前后、左右有6個(gè)C22―，晶胞沿一個(gè)方向拉長，CaC2晶體中1個(gè)Ca2＋周圍距離最近的C22－數(shù)目為4；（6）A、B、C為原子序數(shù)依次遞增的前四周期的元素，A的第一電離能介于鎂和硫兩元素之間，A單質(zhì)晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，可知：A為硅形成的晶體，屬于原子晶體；

（7）B的價(jià)電子排布為（n+1）sn（n+1）pn+2，有三個(gè)電子層，外層為6個(gè)電子，B為S原子，C位于元素周期表的ds區(qū)，其基態(tài)原子不存在不成對電子，為Zn原子，B與C所形成化合物晶體的化學(xué)式為：ZnS。