Question

【題目】Ⅰ．下列說法正確的是__________。

A．元素的電負性越大，其單質越穩定

B．分子晶體中可能不存在共價鍵

C．晶格能越大，形成的離子晶體越穩定

D．金屬晶體和離子晶體均具有延展性

Ⅱ．鋼鐵中含有C、N、Mn等元素，實驗中常用過硫酸鹽氧化法測定鋼鐵中錳的含量，反應原理為2Mn2++5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+

（1）Mn原子的價層電子的軌道表達式（電子排布圖）為____________________。

（2）已知H2S2O8的結構簡式如圖所示。

①H2S2O8中S的軌道雜化方式為______________，H、O、S三種元素中，電負性最大的元素是___________（填元素符號）。

②S基態原子中電子的運動狀態有_________種。

③上述反應中S2O82-斷裂的共價鍵類型為___________（填“σ鍵”或“π鍵”) ，每生成1mol MnO4-，斷裂的共價鍵數目為___________NA。

（3）C和N能形成多種結構的晶體。一種新型的超硬材料類似于金剛石的結構，但硬度比金剛石大，其晶胞如圖所示（圖示原子都包含在晶胞內），其化學式為______________。已知晶胞參數a=0.64nm，b=0.55nm，c=0.24nm，則該晶體的密度為_______________（列出式子即可，但式子中不包含字母）g/cm3。

Answer 1

【答案】 BC sp3 O 16 σ鍵 2.5 C3N4

【解析】試題分析：Ⅰ．A．單質穩定性與分子結構有關；B．稀有氣體構成的分子晶體中不存在共價鍵；C．晶格能越大，離子鍵鍵能越大；D．離子晶體不均具有延展性。

Ⅱ．（1）Mn是25號元素，價電子的電子排布式是 ，根據洪特規則和泡利不相容原理，寫Mn價層電子的軌道表達式。

（2）根據價層電子對=σ 鍵電子對+中心原子上的孤電子對，結合S2O8 2-的結構判斷S原子雜化類型;非金屬性越強電負性越大。

原子核外有一個電子就有1種運動狀態。

反應中S2O82-斷裂的共價鍵是O-O單鍵，單鍵都是σ鍵，根據離子方程式每生成2mol MnO4-，消耗5mol S2O82-；

（3）圖示原子都包含在晶胞內，根據圖示，每個晶胞含有6個C原子、8個N原子；每個晶胞的質量是 ；每個晶胞的體積是 ，根據 計算密度；

解析：Ⅰ．A．單質穩定性與分子結構有關，如F的電負性大于N，N2比F2穩定，故A錯誤；B．稀有氣體構成的分子晶體中不存在共價鍵，故B正確；C．晶格能越大，離子鍵鍵能越大，晶體越穩定，故C正確；D．離子晶體不均具有延展性，故D錯誤。

Ⅱ．（1）Mn是25號元素，價電子的電子排布式是 ，根據洪特規則和泡利不相容原理， Mn價層電子的軌道表達式是。

（2）①硫原子價層電子對數=σ 鍵電子對+中心原子上的孤電子對=4+12(6-4×1-2)=4，所以S原子采取sp3雜化；非金屬性越強電負性越大，H、O、S三種元素中，電負性最大的元素是O。

②有一個電子就有1種運動狀態，S原子核外有16個電子，所以S基態原子中電子的運動狀態有16種。

③反應中S2O82-斷裂的共價鍵是O-O單鍵，單鍵都是σ鍵，S2O82-斷裂的共價鍵類型為σ鍵；根據離子方程式每生成2mol MnO4-，消耗5mol S2O82-，每生成1mol MnO4-，斷裂的S2O82-中共價鍵數目為2.5 NA；

（3）圖示原子都包含在晶胞內，所以每個晶胞含有6個C原子、8個N原子，化學式為C3N4；每個晶胞的質量是 ；每個晶胞的體積是 ，根據 ，密度= ÷= g/cm3；