Question

确定物质性质的重要因素是物质结构．请回答下列问题．
（1）已知A和B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
A	578	1817	2745	11578
B	738	1451	7733	10540

A通常显______价，A的电负性______B的电负性；
A的第一电离能______B的第一电离能（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如图1所示，其中TiN中N呈-3价），已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：

离子晶体	KCl	MgO	CaO
晶格能/kJ?mol-1	715	3791	3401

则该 4种离子晶体熔点从高到低的顺序是：______．其中MgO晶体中一个Mg²⁺周围和它最邻近且等距离的Mg²⁺有______个．
（3）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好．离子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，适合作录音带磁粉原料的是______．
（4）某配合物的分子结构如图2所示，其分子内不含有______（填序号）．
A．离子键         B．极性键         C．金属键
D．配位键         E．氢  键         F．非极性键
（5）某离子X⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N^3-形成的晶体结构如右图所示．X的元素符号是______，与同一个N^3-相连的X⁺有______个．
（6）在硼酸[B（OH）₃]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构．则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是______
A．SP，范德华力  B．sp²，范德华力  C．sp²，氢键    D．sp³，氢键
（7）CaC₂中与互为等电子体，的电子式可表示为______；1mol 中含有的π键数目为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）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，元素的电子处于全满、半满或全空最稳定；
（2）离子晶体的晶格能越大其熔点越高，晶格能与离子电荷成正比，与离子半径成反比，据此判断四种物质熔点高低，采用X、Y、Z三轴切割的方法确定镁离子个数；
（3）根据离子核外电子排布式确定未成对电子个数，金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好；
（4）同种非金属元素之间易形成非极性共价键，不同非金属元素之间易形成极性共价键，含有孤电子对和含有空轨道的原子间易形成配位键，N、O、F与与另一分子的H原子易形成氢键；
（5）K、L、M三个电子层全充满的X⁺中原子序数=核内质子数=电子数+电荷数，据此确定该元素，采用X、Y、Z三轴切割的方法确定X⁺个数；
（6）根据B原子含有的价层电子对个数确定杂化方式，N、O、F与与另一分子的H原子易形成氢键，注意氢键比范德华力大；
（7）CaC₂中与、N₂都互为等电子体，根据氮气分子的电子式写出的电子式，根据每个中的π键个数计算1mol 中含有的π键数目．
解答：解：（1）从表中原子的第一至第四电离能可以看出，A的第三电离能小，第四电离能较大，说明易失去3个电子，
则A的化合价为+3价，应为Al元素，B的第二电离较小，第三电离能较大，说明易失去2个电子，则B的化合价为+2价，应为Mg元素，镁的电负性小于铝的，而铝的第一电离能小于镁的；
故答案为：+3；＞；＜；
（2）离子晶体的晶格能越大其熔点越高，晶格能与离子电荷成正比，与离子半径成反比，氮离子电荷大于镁离子和钙离子，镁、钙离子电荷大于钾离子，镁离子半径小于钙离子半径，所以4种离子晶体熔点从高到低的顺序是TiN＞MgO＞CaO＞KCl，采用X、Y、Z三轴切割的方法知，镁离子周围和它最邻近且等距离的Mg²⁺有12个，
故答案为：TiN＞MgO＞CaO＞KCl；12；
（3）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好，V ⁵⁺核外电子排布式为1S²2S²2P⁶3S²3P⁶，核外没有孤电子，Cr⁴⁺核外电子排布式为1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹，有1个孤电子，所以适合作录音带磁粉原料的是CrO₂，故答案为：CrO₂；
（4）该配合物中，碳原子和碳原子之间存在非极性共价键，碳原子和氢原子之间存在极性共价键，镍原子和氮原子之间存在配位键，氧原子和另一分子的氢原子间存在氢键，
故选AC；
（5）某离子X⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，该离子含有28个电子，则该原子含有29个电子为铜元素，采用X、Y、Z三轴切割的方法知X⁺个数是6；
故答案为：Cu；6；
（6）在硼酸[B（OH）₃]分子中，每个B原子含有3个σ键，不含孤电子对，所以采取sp²杂化，N、O、F与与另一分子的H原子易形成氢键，氢键比范德华力大，所以同层分子间的主要作用力是氢键，故选C；
（7）CaC₂中与、N₂都互为等电子体，由氮气分子的电子式知的电子式为，每个中含有2个π键，所以1mol 中含有的π键数目是2N_A，
故答案为：；2N_A．
点评：本题考查晶体的结构和性质，题目难度较大，本题注意把握电子排布式的书写、晶体类型的判断以及晶体结构的分析等方法性问题的总结和积累．