Question

(13分)（1）A、B、D为短周期元素，请根据信息回答问题：

元素	A	B	D
性质或结构信息	工业上通过分离液态空气获得其单质，单质能助燃	气态氢化物的水溶液显碱性	原子有三个电子层，简单离子在本周期中半径最小

①第一电离能：A      B（填“>”、“＝”、“<”），基态D原子的电子排布式为          。

②B和D由共价键形成的某化合物BD在2200℃开始分解，BD的晶体类型为                 。

（2）发展煤的液化技术被纳入“十二五规划”，中科院山西煤化所关于煤液化技术的高效催化剂研发项目取得积极进展。已知：煤可以先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇（CH₃OH）,从而实现液化。

   ①某含铜离子的离子结构如右图所示：

在该离子内部微粒间作用力的类型有：          （填字母）。

 A．离子键  B.极性键 C.非极性键  D.配位键  E.范德华力  F.氢键

②煤液化获得甲醇,再经催化得到重要工业原料甲醛(HCHO)，甲醇的沸点为65℃，甲醛的沸点为－21℃，两者均易溶于水。甲醇的沸点比甲醛高是因为甲醇分子间存在着氢键，而甲醛分子间没有氢键。甲醇和甲醛均溶于水，是因为它们均可以和水形成分子间氢键。请你说明甲醛分子间没有氢键的原因是                                                  。

③甲醇分子中，进行sp³杂化的原子有         ，甲醛与H₂发生加成反应，当生成1mol甲醇时，断裂的∏键的数目为            

 

Answer 1

【答案】

（1）① < (1分) ，1s²2s²2p⁶3s²3p¹ (2分) ②原子晶体 (2分)

（2）① B、C、D 、F(2分)

②甲醛分子中氢原子与碳原子形成共价键，碳的电负性较小，不构成形成氢键的条件（或甲醛分子中的氢不够活泼、不够显电正性等）。(2分)

③C、O (2分) NA (2分)

【解析】（1）空气中能助燃的是氧气，因此A是O。氢化物水溶液显碱性的是氨气，则B是N。D有3个电子层，属于第三周期，离子半径最小，属于D是Al。氮原子的2p轨道是半充满的，稳定性强，所以第一电离能大于氧原子的。铝的原子序数是13，根据构造原理可知基态电子的排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹。AlN的熔点很高，且是由共价键构成的，因此属于原子晶体。

（2）根据结构示意图可判断，氮和氮之间、碳和碳之间形成非极性键，氮和碳之间形成极性键。又因为氮原子含有孤电子对，可以和铜形成配位键。同时氮原子也可以和氢原子形成氢键，所以答案是BCDF；在甲醛中氢原子和碳原子形成极性键C－H单键，由于碳的非金属性比较弱，即电负性小，属于形成的极性键的极性不够强，因此不能形成氢键。而氧的电负性大，O－H的极性大，容易形成氢键；甲醇的结构简式为CH₃OH，结构式为，所以碳原子和氧原子采取的是sp3杂化。甲醛和氢气加成的本质是碳氧双键断键，然后碳和氧分别连接氢原子，所以断裂的π键是1mol。