Question

碳、氮、氧是地球上丰富的元素．
（1）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）

 

．
（2）前四周期元素中，基态原子未成对电子数与氮相同的元素有

 

种．
（3）试判断NH₃溶于水后，形成NH₃?H₂O的合理结构：

 

（填字母代号），推理依据是

 

．

（4）H₂O分子与H⁺结合的过程中未发生改变的是

 

（填序号）．
a．微粒的空间构型    b．O原子的杂化方式    c．H-O-H的键角
（5）C₆₀晶体（其结构模型如图）中每个C₆₀分子周围与它距离最近且等距离的C₆₀分子有

 

个．

Answer 1

考点：晶胞的计算,元素电离能、电负性的含义及应用

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）C、O、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能C＜O＜N，据此答题；
（2）基态原子氮有三个未成对的电子，根据原子核外电子排布可知，在前四周期中有三个未成对电子的原子有磷、砷、钒、钴四种元素，据此答题；
（3）氨水的电离生成NH₄⁺、OH^-，说明NH₃?H₂O 中O-H键发生断裂，来确定氨水的结构和成键情况；
（4）H₂O分子是V型，H₃O⁺是三角锥型，键角不同，二者O原子杂化轨道数目相同，都采取sp³杂化；
（5）根据晶胞的结构可知，以晶胞体心的分子为例，周围与它距离最近且等距离的C₆₀分子分布在晶胞六个面的面心上，据此答题．

解答： 解：
（1）C、O、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能C＜O＜N，故答案为：N、O、C；
（2）基态原子氮有三个未成对的电子，根据原子核外电子排布可知，在前四周期中有三个未成对电子的原子有磷、砷、钒、钴四种元素，故答案为：4；
（3）NH₃溶于水后，形成的NH₃?H₂O中，NH₃?H₂O的电离方程式为NH₃?H₂ONH₄⁺+OH^-，可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构，NH₃?H₂O的合理结构是b，故答案为：b；一水合氨电离产生NH₄⁺和OH^-；
（4）H₂O分子是V型，H₃O⁺是三角锥型，键角不同，二者O原子杂化轨道数目相同，都采取sp³杂化，故答案为：b；
（5）根据晶胞的结构可知，以晶胞体心的分子为例，周围与它距离最近且等距离的C₆₀分子分布在晶胞六个面的面心上，故有6个，故答案为：6；

点评：本题主要考查了第一电离能、原子结构、氢键、晶胞结构等知识，难度不大，都是对基础知识的考查．