Question

【题目】已知A，B，C，D，E、F六种元素的原子序数依次增大，其中A元素的原子半径在短周期元素中最小；B原子核外电子有6种不同的运动状态；D原子L层上有2对成对电子。E元素在地壳中含量居第二位，F 与E位于同一周期，且是该周期元素中电负性最大的元素。

根据以上信息回答下列问题：

(1)E元素可分别与D元素、F元素形成两种常见化合物，这两种化合物的熔沸点高低顺序为____________(用化学式表示)，原因是_____________________。

(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是____________。

(3)1 mol B2A2分子中含σ键的数目是____________。

(4)图(Ⅰ)是B元素的单质晶体的一个晶胞，该晶胞中含有_____个原子，该晶体类型为________。

(5)E单质存在与金刚石结构类似的晶体，晶体中原子之间以_________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献______个原子。

(6)BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图(Ⅱ)所示。该晶体的类型属于_______(填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体，该晶体中B原子轨道的杂化类型为__________。

Answer 1

【答案】SiO2＞SiCl4 二氧化硅为原子晶体，而SiCl4为分子晶体 NH3分子间形成氢键，同族其他元素氢化物分子间不能形成氢键 3NA(或1.806×1024) 8 原子晶体 共价键 3 原子 sp3杂化

【解析】

已知A，B，C，D，E、F六种元素的原子序数依次增大，其中A元素的原子半径在短周期元素中最小，则A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，核外电子数为6，则B为碳元素；D原子L层上有2对成对电子，则D外围电子排布为2s22p4，则D为氧元素。C的原子序数介于碳元素与氧元素之间，则C为氮元素；E元素在地壳中含量居第二位，则E为硅元素；F 与E位于同一周期，且是该周期元素中电负性最大的元素，F为氯元素。

由分析可知：A为氢元素、B为碳元素、C为氮元素、D为氧元素、E为硅元素、F为氯元素。

(1)E元素可分别与D元素、F元素形成两种常见化合物SiO2和SiCl4 ，这两种化合物的熔沸点高低顺序为SiO2＞SiCl4 ，原因是二氧化硅为原子晶体，而SiCl4为分子晶体；

(2)C的氢化物NH3比下周期同族元素的氢化物PH3沸点还要高，其原因是NH3分子间形成氢键，同族其他元素氢化物分子间不能形成氢键。

（3）C2H2分子中含有1个C≡C叁键、2个C-H单键，叁键中含有1个σ键、2个π键，单键都是σ键，故1mol C2H2分子中含σ键的数目是3NA(或1.806×1024) ；

（4）由图(Ⅰ)中B元素的单质的晶胞结构示意图可知，该晶胞中4个C原子位于晶胞内部、6个C原子位于面心、8个C原子位于顶点上，故该晶胞中含有C原子数目=4+6×1/2+8×1/8=8；碳原子之间是以共价键结合形成空间网状结构，故该晶体类型为原子晶体。

（5）硅晶体和金刚石晶体都属于原子晶体，硅原子之间以共价键结合．在金刚石晶体的晶胞中，每个面心有一个碳原子，晶体硅有着类似结构，则面心位置贡献的原子为 6×1/2=3个；

（6）由CO2在高温高压下所形成的晶体的晶胞结构示意图可知．该晶体中相邻的原子间通过共价键形成空间网状结构晶体，故基属于原子晶体；该晶体中每个C原子形成4个C-O单键，故C原子轨道的杂化类型为sp3。