Question

纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能(kJ/mol)	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

 

（1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了????????? 。

（2）ACl2分子中A的杂化类型为???????? 。

（3）我国部分城市雾霾天占全年一半，引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等，其中SO42－的空间构型是??????????? (用文字描述)，与NO3－互为等电子体的分子是?????????? 。

（4）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物， 其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式????????? ，该物质的K原子和C60分子的个数比为?????????? 。

（5）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是?????????? 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为?????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）能量最低原理??? (2分)

（2）SP???????????? （2分）

（3）正四面体??? （1分）? SO3或者BF3?? （1分）

（4）4S1???? （1分）? 3:1? （2分）

（5）N>C>Si? （1分）?? 30? （2分）

【解析】

试题分析：元素AB的第2和第3电离能相差较大，故两种原子最外层均为2个电子，但B的第一电离能小金属性强，故AB分别为Be和Mg。（1）该原子的3s轨道没有呢排满已排进3p轨道，故不符合能量最低原理；（2）BeCl2分子价电子对数为（2+2）÷2=2，故为sp杂化；（3）SO42－中硫的价电子对数为（6+2）÷2=4，为sp3杂化，空间构型为正四面体；NO3－互为等电子体的分子为SO3、BF3、BCl3、AlCl3等；（4）注意价电子排布式是指主族元素的最外层，过渡元素（第4周期）的3d轨道和4s轨道；

该晶胞中黑球有12×1\2=6，C60有8×1\8+1=2，K原子和C60分子的个数比为3：1；（5）元素的电负性变化为同周期从左到右增强，同主族由下到上增强，故有N>C>Si；硅原子应形成4个公用电子对才能达到8电子稳定结构，但其只与3个原子成键，因此与其中一个原子形成双键，双键中含有1个π键，每个双键两个硅原子共用，计算为1×1/2×60 =30.

考点：考查物质结构有关问题。