Question

常用于除去高速公路冰雪的是“氯盐类”融雪剂，如NaCl、MgCl₂等，
请回答：
（1）“氯盐类”融雪剂主要成分的晶体类型为

 

；
（2）冰比硫化氢熔点高的原因是

 

，冰分子中氧原子的杂化轨道
类型为

 

；水的密度在4℃最大的原因是

 

；
（3）已知X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能/kJ?mol-1	I1	I2	I3	I4
X	578	1817	2745	11578
Y	738	1451	7733	10540
Z	496	4562	6912	9543

元素Y第一电离能大于X的原因是

 

；
（4）已知CN^-与 N₂结构相似，1mol CN^-中π键数目为

 

．

Answer 1

分析：（1）根据晶体的组成元素及性质分析晶体的类型；
（2）从是否形成氢键以及价层电子对的角度分析；液态水，除含有简单的水分子H₂O外，同时还含有缔合分子（H₂O）₂和（H₂O）₃等，当温度在0℃水未结冰时，大多数水分子是以（H₂O）₃的缔合分子存在，当温度升高到3.98℃（101 kPa）时，水分子多以（H₂O）₂缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大．如果温度再继续升高在3.98℃以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了；
（3）根据第一至第四电离能的变化可判断出各元素的最高化合价，进而推断元素的种类，周期表中，同周期元素从左到右电负性逐渐增强；
（4）根据N₂的结构分析CN^-结构，然后根据一个三键中含有2个π键、一个σ键来解答；

解答：解：（1）NaC1、MgC1₂等为活泼金属与活泼非金属性形成的离子化合物，属于离子晶体；
故答案为：离子晶体；
（2）由于O元素的电负性较强，形成的氢化物中含有氢键，沸点较高；冰分子中氧原子的价层电子对数为4，进行SP³杂化；当温度升高到3.98℃（101 kPa）时，水分子多以（H₂O）₂缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大．如果温度再继续升高在3.98℃以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了；
故答案为：冰中含有氢键；sp³；温度升高到3.98℃（101 kPa）时，水分子多以（H₂O）₂缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大；
（3）从表中原子的第一至第四电离能可以看出，Z的第一电离能较小，而第二电离子能较大，说明易失去1个电子，则Z的化合价为+1价，应为Na元素，Y的第一、第二电离能较小，可失去2个电子，即最外层应有2个电子，应为Mg元素，而X的第一、第二、第三电离能都较小，可失去3个电子，最高化合价为+3价，应为Al元素，周期表中，同周期元素从左到右电负性逐渐增强，则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为Al、Mg、Na，因为元素Mg价电子排布式为3s²完全充满状态，比Al稳定，所以Mg的第一电离能大于Al，
故答案为：Mg价电子排布式为3s²完全充满状态，此时3p全空，特别稳定；
（4）N₂的结构简式为N≡N，CN^-与N₂结构相似也存在三键，则1个CN^-中含有2个π键，所以1molCN^-中π键数目为2mol，故答案为：2mol；

点评：本题主要考查晶体类型的判断、氢键对物质性质的影响，以及元素的电离能等知识，题目难度较大．