Question

【化學(xué)－物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）
原子序數(shù)依次遞增的甲、乙、丙、丁、戊是周期表中前30號元素，其中甲、乙、丙三元素的基態(tài)原子2p能級都有單電子，單電子個(gè)數(shù)分別是2、3、2；丁與戊原子序數(shù)相差18，戊元素是周期表中ds區(qū)的第一種元素。回答下列問題：
（1）甲能形成多種常見單質(zhì)，在熔點(diǎn)較低的單質(zhì)中，每個(gè)分子周圍緊鄰的分子數(shù)為     ；在熔點(diǎn)很高的兩種常見單質(zhì)中，X的雜化方式分別為       、        。
（2）14g乙的單質(zhì)分子中π鍵的個(gè)數(shù)為___________。
（3）+1價(jià)氣態(tài)基態(tài)陽離子再失去一個(gè)電子形成+2價(jià)氣態(tài)基態(tài)陽離子所需要的能量稱為第
二電離能I₂，依次還有I₃、I₄、I₅…，推測丁元素的電離能突增應(yīng)出現(xiàn)在第       電離能。
（4）戊的基態(tài)原子有       種形狀不同的原子軌道；
（5）丙和丁形成的一種離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，該晶體中陽離子的配位數(shù)為         。距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為              。已知該晶胞的密度為ρ g/cm³，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，求晶胞邊長a=__________cm。 (用含ρ、N_A的計(jì)算式表示)

（6）甲、乙都能和丙形成原子個(gè)數(shù)比為1：3的常見微粒，推測這兩種微粒的空間構(gòu)型為      

Answer 1

（1）12、（2分）sp²（1分）、sp³（1分）
（2）N_A（1分）  （3）二（1分）   （4）3 （2分） 
（5）8 (2分) 正方體（立方體）（1分）（2分）   （6）平面三角形（2分）

根據(jù)元素的結(jié)構(gòu)及位置可知，甲、乙、丙、丁、戊分別是C、N、O、Na、Cu。
（1）碳單質(zhì)中熔點(diǎn)較低的是C₆₀，所以每個(gè)分子周圍緊鄰的分子數(shù)為3×8÷2＝12個(gè)。熔點(diǎn)較高的是金剛石和石墨，金剛石中碳原子是sp3雜化，而石墨層狀結(jié)構(gòu)，碳原子是sp2雜化。
（2）氮?dú)夥肿又泻�有三鍵，三鍵是由1個(gè)δ鍵和2個(gè)π鍵構(gòu)成的，14個(gè)氮?dú)馐?.5mol，所以分子中π鍵的個(gè)數(shù)為N_A。
（3）鈉是第IA元素，失去1個(gè)電子后，就達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以電離能突增應(yīng)出現(xiàn)在第二電離能。
（4）銅原子的基態(tài)原子軌道是s、p、d，所以有3種形狀不同的原子軌道。
（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，頂點(diǎn)和面心處是陰離子，陽離子全部在中間，所以與鈉離子最近的陰離子是8個(gè)，即配位數(shù)是8。而距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體是正方體。該晶胞中含有4個(gè)陰離子，所以有，解得a=。
（6）甲、乙都能和丙形成原子個(gè)數(shù)比為1：3的常見微粒分別是CO₃^2－、NO₃^－，中心原子含有的孤對電子分別是（4＋2－2×3）÷2＝0、（5＋1－2×3）÷2＝0，所以都是平面三角形結(jié)構(gòu)。