Question

完成下列問題．
（1）Si、P、S三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是

 

，Si、P、S三種元素原子的第一電離能由大到小的順序是

 

．
（2）下列說法正確的是

 

．
A．CO₂和H₂S分子都是直線形
B．P₄、BF₃和HCN都是非極性分子
C．C₂H₂分子中含有σ鍵與π鍵的個數(shù)比為3：2
D．α-氨基-丙酸分子中碳原子的雜化方式有：sp²、sp³
（3）乙酸分子間存在以氫鍵締合的二聚體（含一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)），請畫出這種二聚體的結(jié)構(gòu)：

 

．
（4）金屬陽離子含未成對電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好．在V₂O₅、CrO₂和Fe₂O₃三種離子型氧化物中，磁記錄性能最好的是

 

．
（5）實驗證明：KCl、MgO、CaO、TiN這四種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似（如圖所示），已知部分離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：

離子晶體	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ?mol-1	786	715	3401

則KCl、MgO、CaO、TiN這四種晶體的熔點(diǎn)從高到低的順序是

 

．
其中MgO晶體中一個Mg²⁺周圍和它最鄰近且等距離的Mg²⁺有

 

個．

Answer 1

考點(diǎn)：元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計算,極性分子和非極性分子,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）同一周期元素中，從左到右元素電負(fù)性增強(qiáng)；同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，第IIA和第IIIA族、第VA和第VIA族反常；
（2）A．根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)判斷；
B．根據(jù)分子的正負(fù)電荷中心是否重疊分析；
C．根據(jù)C₂H₂結(jié)構(gòu)式分析；
D．根據(jù)α-氨基-丙酸分子（）中碳原子的共價鍵分析；
（3）在二個乙酸分子間中，羧基上的氫原子與另一個乙酸分子中碳氧雙鍵上氧原子形成氫鍵；
（4）根據(jù)釩離子、鉻離子和鐵離子的未成對電子判斷；
（5）晶格能越大熔點(diǎn)越高；根據(jù)MgO晶胞的結(jié)構(gòu)，可以確定一個Mg²⁺周圍和它最鄰近且等距離的Mg²⁺有數(shù)目．

解答： 解：（1）同一周期元素中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，所以Si、P、S三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是S＞P＞Si；同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，第IIA和第IIIA族、第VA和第VIA族反常，Si、P、S三種元素原子的第一電離能由大到小的順序是P＞S＞Si；
故答案為：S＞P＞Si；P＞S＞Si；
（2）A．CO₂中心原子的價層電子對數(shù)為2，為直線形分子，H₂S中心原子的價層電子對數(shù)為4，且含有2個孤電子對，屬于V形，故A錯誤；
B．P₄、BF₃分子的正負(fù)電荷中心重疊為非極性分子，HCN是極性分子，故B錯誤；
C．C₂H₂結(jié)構(gòu)式為H-C≡C-H，分子中含有2個單鍵和1個三鍵，則σ鍵與π鍵的個數(shù)比為3：2，故C正確；
D．α-氨基-丙酸分子（）中甲基上碳原子形成4個共價鍵為sp³雜化，羧基上碳原子含有1個C=O和1個C-H、1個C-O，共3個價層電子對，為sp²雜化，故D正確；
故答案為：CD；
（3）二個乙酸分子間中，羧基上的氫原子與另一個乙酸分子中碳氧雙鍵上氧原子形成氫鍵，所以其氫鍵表示為，
故答案為：；
（4）V₂O₅中釩離子的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶，無未成對電子，CrO₂中鉻離子的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²兩對未成對電子，而Fe₂O₃中Fe³⁺電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵有5對未成對電子，以Fe₂O₃中的未成對電子數(shù)最多，故答案為：Fe₂O₃；
（5）KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，TiN中離子都帶3個單位電荷，MgO、CaO中離子都帶2個單位電荷，KCl中離子都帶1個單位電荷，離子半徑Cl^-＜O^2-＜N^3-，Mg²⁺＜Ca²⁺＜K⁺，高價化合物的晶格能遠(yuǎn)大于低價離子化合物的晶格，晶格能TiN＞MgO＞CaO＞KCl，故熔點(diǎn)TiN＞MgO＞CaO＞KCl；
在MgO晶胞中Mg²⁺周圍有六個O^2-，O^2-周圍有六個Mg²⁺，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可以看出，如果以體心上一個Mg²⁺為究對象，和它最鄰近且等距離的Mg²⁺分布在晶胞每個棱邊中點(diǎn)上，共有12個，
故答案為：TiN＞MgO＞CaO＞KCl；12．

點(diǎn)評：本題考查較綜合，涉及電負(fù)性的比較、第一電離能的比較、雜化類型的判斷、分子的極性、核外電子排布式、離子晶體熔點(diǎn)的比較等知識點(diǎn)，難點(diǎn)是氫鍵的書寫，明確哪些元素的原子能形成氫鍵，題目難度中等．