Question

納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應(yīng)用到社會(huì)生活和高科技領(lǐng)域．
（1）A和B的單質(zhì)單位質(zhì)量的燃燒熱大，可用作燃料．已知A和B為短周期元素，其原子的第一至第四電離能如下表所示：

電離能（kJ/mol）	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

①某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷B的核外電子排布如圖1所示，該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了

 

．
②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，預(yù)測(cè)A和氯元素形成的簡(jiǎn)單分子空間構(gòu)型為

 

．
（2）氫氣作為一種清潔能源，必須解決它的儲(chǔ)存問題，C₆₀可用作儲(chǔ)氫材料．
①已知金剛石中的C-C的鍵長(zhǎng)為154.45pm，C₆₀中C-C鍵長(zhǎng)為145～140pm，有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C₆₀的熔點(diǎn)高于金剛石，你認(rèn)為是否正確并闡述理由

 

．
②科學(xué)家把C₆₀和K摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其晶胞如圖2所示，該物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體．該物質(zhì)的K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為

 

．
③繼C₆₀后，科學(xué)家又合成了Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子電負(fù)性由大到小的順序是

 

．Si₆₀分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則Si₆₀分子中π鍵的數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計(jì)算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）①根據(jù)A、B兩原子的第二、三電離能之間都有1個(gè)突躍，它們都是短周期元素推知元素A和元素B；根據(jù)核外電子排布所遵循的原理找出電子排布圖的錯(cuò)誤，
②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，求出價(jià)層電子對(duì)數(shù)，得出分子構(gòu)型；
（3）①根據(jù)分子晶體的熔點(diǎn)與共價(jià)鍵的鍵能無關(guān)；
②根據(jù)晶胞的分配原則計(jì)算出每個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)各離子的個(gè)數(shù)；
③根據(jù)同一周期，同一主族，元素電負(fù)性變化規(guī)律，比較元素電負(fù)性大�。桓鶕�(jù)每個(gè)硅原子最外層才滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，得出每個(gè)硅原子只有

1

2

個(gè)π鍵．

解答： 解：（1）①表中A、B兩原子的第二、三電離能之間都有1個(gè)突躍，說明它們屬于ⅡA族，又它們都是短周期元素，且A的第一電離能比B大，因此，A為Be元素，B為Mg元素，圖1所示電子排布，根據(jù)能量最低原理，最外層兩個(gè)電子應(yīng)全排在s軌道上，
故答案：能量最低原理；
②A和氯元素形成的簡(jiǎn)單分子為BeCl₂，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論 n=

2+1×2

2

=2，為直線形，
故答案：直線形；
（2）①盡管C₆₀中C-C鍵的鍵能可能大于金剛石，但其熔化時(shí)并不破壞化學(xué)鍵，因此比較鍵能沒有意義，
故答案：不正確．因?yàn)镃₆₀構(gòu)成的晶體是分子晶體，影響分子晶體熔點(diǎn)的作用是分子間作用力；而金剛石構(gòu)成的晶體是原子晶體，影響原子晶體熔點(diǎn)的作用是原子間共價(jià)鍵，共價(jià)鍵作用大大與分子間作用力，因此金剛石的熔點(diǎn)高于C₆₀；
②在晶胞中，K原子在面心上和C₆₀分子在頂點(diǎn)和中心，則其個(gè)數(shù)比為

12× 1 2

8× 1 8 +1

=3：1，
故答案：3：1；
③同一周期，從左到右，電負(fù)性逐漸增大，同一主族，從上到下，電負(fù)性逐漸減小，因此，原子電負(fù)性由大到小的順序是：N＞C＞Si，根據(jù)題意，每個(gè)硅形成的這3個(gè)鍵中，必然有1個(gè)雙鍵，這樣每個(gè)硅原子最外層才滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．顯然，雙鍵數(shù)應(yīng)該是Si原子數(shù)的一半，而每個(gè)雙鍵有1個(gè)π鍵，顯然π鍵數(shù)目為30．
故答案：N＞C＞Si；30．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了電離能、電負(fù)性、電子排布圖、分子的空間構(gòu)型等，試題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，側(cè)重于物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)的綜合考查，題目難度中等．