Question

【題目】元素及其化合物在生活及生產中有很多重要用途。

Ⅰ．SiC、BN、GaAs 等是人工合成半導體的材料，具有高溫、高頻、大功率和抗輻射等優點。請回答：

（1）第一電離能：Ga_______As（填“>”、 “<”、“＝”）。

（2）B、C、N的電負性由小到大排列為_______

Ⅱ．鹵素化學豐富多彩，能形成鹵化物、鹵素互化物、多鹵化物等多種類型的化合物。

（1）擬鹵素(CN)2、(SCN)2與鹵素單質結構相似、性質相近，分子中所有原子都滿足 8 電子結構。(SCN)2對應的酸有兩種，測得硫氰酸（H—S—C≡N ）的沸點低于異硫氰酸（H—N=C=S），其原因是_______。

（2）鹵化物 RbICl2在加熱時會分解為晶格能相對較大的鹵化物 A 和鹵素互化物或鹵素單質，A 的化學式為_______；I3+屬于多鹵素陽離子，其空間構型為_______

（3）鹵素互化物如IBr、ICl等與鹵素單質結構和性質相似。Cl2、IBr、ICl沸點由高到低的順序為_______。

（4）請推測①HC1O4、②HIO4、③H5IO6[可寫成(HO)5IO]三種物質的酸性由強到弱的順序為_______(填序號)。

（5）CaC2晶體的晶胞結構與 NaCl 晶體的相似（如圖所示），CaC2晶體中的啞鈴形 C22﹣的存在，使晶胞沿一個方向拉長。此晶體中 1 個 C22﹣周圍距離最近的Ca2+為_______個；若該晶胞的邊長為a、a、b（pm），則該晶體的密度為_______g·cm-3（寫出表達式）。

Answer 1

【答案】<B<C<N異硫氰酸中存在分子間氫鍵，而硫氰酸中無氫鍵RbClV形IBr>ICl>Cl2①>②>③4

【解析】

Ⅰ．由同周期自左而右，第一電離能增大，電負性增大可知第一電離能：Ga小于As；B、C、N的電負性依次增大，故答案為< 、B<C<N；Ⅱ．（1）因在異硫氰酸分子中存在H-N鍵，故其分子間存在氫鍵，導致其沸點較高，故答案為異硫氰酸中存在分子間氫鍵，而硫氰酸中無氫鍵；（2）RbICl2加熱時會分解為晶格能相對較大的鹵化物A和鹵素互化物或鹵素單質，氯離子的半徑小于碘離子的半徑，則RbCl的離子鍵長小于RbI的離子鍵長，則RbCl的晶格能較大，則A為RbCl，I3+的成鍵數為2，孤對電子數為（7-1-2×1）÷2=2，與水相似，則空間構型為V形，故答案為：RbCl、V形；（3）一般結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，沸點越高，則沸點為BrI＞ICl＞Cl2，故答案為BrI＞ICl＞Cl2；（4）一般含氧酸中含非羥基氧原子個數越多，酸性越強，①HC1O4、②HIO4、③H5IO6中的非羥基氧分別為3、3、1，但非金屬性Cl＞I，則酸性為①②③，故答案為：①>②>③；（5）依據晶胞示意圖可以看出，晶胞的一個平面的長與寬不相等，再由圖中體心可知1 個 C22﹣周圍距離最近的Ca2+為4個，而不是6個；根據均攤法可知每個晶胞中含Ca2+為（1+12÷4）=4個，含C22-為（8÷8+6÷2）=4個，則每個晶胞的質量為(4×64÷NA)g，體積為（a2b）pm3=（10-36a2b）m3=（10-30 a2b）cm3，故晶體的密度為 g·cm-3。