Question

14．碳、氮、氧是地球上含量豐富的元素．
（1）C、N、O的第一電離能由大到小的順序為N、O、C （用元素符號表示）．
（2）前四周期元素中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)與氮相同的元素有4種．
（3）試判斷NH₃溶于水后，形成NH₃•H₂O的合理結構B （填字母代號）．

（4）H₂O分子與H⁺結合的過程中未發(fā)生改變的是B （填序號）．
A．微粒的空間構型    B．氧原子的雜化方式    C．H-O-H的鍵角
（5）C₆₀晶體（其結構模型如圖，圖中○為C₆₀）中每個C₆₀分子周圍與它距離最近且等距離的C₆₀分子有6個．
（6）（CN）₂的結構式為N≡C-C≡N，該分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為3：4．

Answer 1

分析 （1）C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能C＜O＜N，據(jù)此答題；
（2）基態(tài)原子氮有三個未成對的電子，根據(jù)原子核外電子排布可知，在前四周期中有三個未成對電子的原子有磷、砷、釩、鈷四種元素，據(jù)此答題；
（3）氨水的電離生成NH₄⁺、OH^-，說明NH₃•H₂O 中O-H鍵發(fā)生斷裂，來確定氨水的結構和成鍵情況；
（4）H₂O分子是V型，H₃O⁺是三角錐型，鍵角不同，二者O原子雜化軌道數(shù)目相同，都采取sp³雜化；
（5）根據(jù)晶胞的結構可知，以晶胞體心的分子為例，周圍與它距離最近且等距離的C₆₀分子分布在晶胞六個面的面心上，據(jù)此答題；
（6）根據(jù)（CN）₂的結構式為N≡C-C≡N，單鍵中都是σ鍵，參鍵中有2個π鍵和1個σ鍵，據(jù)此答題；

解答 解：（1）C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能C＜O＜N，
故答案為：N、O、C；
（2）基態(tài)原子氮有三個未成對的電子，根據(jù)原子核外電子排布可知，在前四周期中有三個未成對電子的原子有磷、砷、釩、鈷四種元素，
故答案為：4；
（3）NH₃溶于水后，形成的NH₃•H₂O中，NH₃•H₂O的電離方程式為NH₃•H₂ONH₄⁺+OH^-，可知結構中含有銨根和氫氧根的基本結構，NH₃•H₂O的合理結構是B，
故答案為：B；
（4）H₂O分子是V型，H₃O⁺是三角錐型，鍵角不同，二者O原子雜化軌道數(shù)目相同，都采取sp³雜化，
故答案為：B；
（5）根據(jù)晶胞的結構可知，以晶胞體心的分子為例，周圍與它距離最近且等距離的C₆₀分子分布在晶胞六個面的面心上，故有6個，
故答案為：6；
（6）根據(jù)（CN）₂的結構式為N≡C-C≡N，單鍵中都是σ鍵，參鍵中有2個π鍵和1個σ鍵，所以分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為3：4，
故答案為：3：4．

點評 本題主要考查了第一電離能、原子結構、氫鍵、晶胞結構等知識，難度不大，都是對基礎知識的考查．