Question

（1）下列說(shuō)法中正確的是

 

．
A．第一電離能由大到小的順序?yàn)镺＞N＞C
B．由于N₂和O₂²⁺互為等電子體，所以可以推斷O₂²⁺的電子式為
C．根據(jù)巖漿晶出規(guī)則，CaO比MgO更容易在巖漿冷卻過(guò)程中先結(jié)晶
D．液態(tài)HF通常也可以寫(xiě)成（HF）_n的形式，是因?yàn)橐簯B(tài)HF分子間存在氫鍵
（2）三聚氰胺分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖1所示，則其中氮原子軌道雜化類型是

 

，l mol三聚氰胺分子中含

 

mol σ鍵．  

（3）某元素位于第四周期VIII族，其基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對(duì)電子數(shù)相同，則其基態(tài)原子的M層電子排布式為

 

．
（4）碳化硅的晶胞結(jié)構(gòu)（如圖2）與金剛石類似（其中“●”為碳原子，“○”為硅原子）．圖中“●”點(diǎn)構(gòu)成的堆積方式與下列圖3式中

 

所表示的堆積方式相同．
（5）碳化硅的結(jié)構(gòu)中，與碳原子距離最近且相等的碳原子有

 

個(gè)．設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a cm，阿伏加德羅常數(shù)用N_A表示，則碳化硅晶體的密度為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,電子式,“等電子原理”的應(yīng)用,晶胞的計(jì)算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）A、同周期從左到右，第一電離能增大，但同周期第ⅡA、ⅤA元素反常；
B、C₂^2-和O₂²⁺兩種微粒，原子數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)相等互為等電子體；
C、巖漿晶出規(guī)則：晶格能高的晶體熔點(diǎn)較高，更容易在巖漿冷卻過(guò)程中先結(jié)晶；
D、液體HF分子間若形成氫鍵，有可能發(fā)生締合現(xiàn)象；
（2）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其雜化方式，根據(jù)三聚氰胺和 σ 鍵的關(guān)系式計(jì)算；
（3）元素位于第四周期VIII族，其基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對(duì)電子數(shù)相同，C原子的電子排布為1s²2s²2p²，未成對(duì)電子數(shù)為2，則該元素為Ni；
（4）由圖2可知，碳原子為面心立方堆積，為ABC型堆積；
（5）以頂點(diǎn)C原子研究，與之最近的C原子位于面心上，每個(gè)頂點(diǎn)原子為12個(gè)面共用；根據(jù)ρ=

m

V

計(jì)算．

解答： 解：（1）A、同周期元素從左到右，元素的第一電離能逐漸增大，但N最外層為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，則應(yīng)為N＞O＞C，故A錯(cuò)誤；
B、C₂^2-和O₂²⁺兩種微粒，原子數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)相等互為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，故B正確；
C、晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，而且熔點(diǎn)越高，Mg0的晶格能大于Ca0，根據(jù)巖漿晶出規(guī)則，Mg0先結(jié)晶，故C錯(cuò)誤；
D、液體HF分子間若形成氫鍵，有可能發(fā)生締合現(xiàn)象，故D正確；
故答案為：BD；
（2）三聚氰胺分子中，氨基上的N原子含有3個(gè) σ 鍵和一個(gè)孤電子對(duì)，所以采取sp³雜化，環(huán)上的N原子含有2個(gè) σ 鍵和一個(gè)孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，一個(gè)三聚氰胺分子中含有15個(gè)σ 鍵，所以1mol三聚氰胺分子中 σ 鍵的數(shù)目為15N_A；
故答案為：sp²、sp³；15N_A；
（3）元素位于第四周期VIII族，其基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對(duì)電子數(shù)相同，C原子的電子排布為1s²2s²2p²，未成對(duì)電子數(shù)為2，則該元素為Ni，其基態(tài)原子的M層電子排布式為3s²3p⁶3d⁸；
故答案為：3s²3p⁶3d⁸；
（4）由圖2可知，碳原子為面心立方堆積，為ABC型堆積，選項(xiàng)D符合；
故答案為：D；
（5）以頂點(diǎn)C原子研究，與之最近的C原子位于面心上，每個(gè)頂點(diǎn)原子為12個(gè)面共用，故與碳原子距離最近且相等的碳原子有12個(gè)；
晶胞中C原子數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，Si原子數(shù)目=4，晶胞邊長(zhǎng)為a cm，則晶胞體積為a³cm³，ρ=

m

V

=

12g/mol×4+28g/mol×4 NA

a3cm3

=

160

NA?a3

g?cm^-3．
故答案為：12；

160

NA?a3

g?cm^-3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算、雜化理論、核外電子排布、等電子原理利用等，需要學(xué)生具有良好的空間想象力與計(jì)算能力，綜合性較強(qiáng)，難度中等．