Question

12．H₂O和CS₂分子中的原子都达到稳定结构．
（1）上述四种元素电负性由大到小的顺序是：O＞S＞C＞H．
（2）上述四种元素第一电离能比同周期相邻两种元素都小的元素是：O、S．
（3）CS₂分子中σ键与π键的数目比为：1：1．
（4）用“大于”、“小于”或“等于”回答本问题：
①CS₂在其晶体中的配位数大于H₂O在其晶体中的配位数
②硫氰酸（H-S-C≡N）的熔点小于异硫氰酸（H-N=C=S）的熔点
（5）已知TiCl₄熔点为37℃，沸点为136℃，熔融态不导电，可知TiCl₄为分子晶体．
（6）六方氮化硼（BN）的晶胞结构如图所示．
①晶胞内的四个原子（如白球所示）所形成的空间结构为正四面体形
②硼原子的杂化方式为sp³．
③晶胞边长为a nm则其密度为$\frac{1×1{0}^{23}}{{N}_{A}×{a}^{3}}$g•cm^-3（设阿伏加德罗常数的值为N_A）

Answer 1

分析 （1）原子的得电子能力越强，其电负性的数值越大，即非金属性越强电负性越大；
（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；
（3）根据CS₂分子的结构简式分析，双键中含有1个σ键、1个π键，单键属于σ键；
（4）①直接同中心原子配位的原子数为配位数，结合CS₂、H₂O晶体结构解答；
②异硫氰酸分子间可形成氢键；
（5）根据题目中提供的物理性质来判断晶体类型从而判断化合物类型；
（6）①晶胞内的四个原子（如白球所示）所形成的空间结构为正四面体形；
②根据杂化理论判断，立方相氮化硼晶体中，硼原子形成4个σ键、没有孤电子对；
③立方氮化硼中，晶胞边长为a pm=a×10^-10cm，晶胞体积V=（a×10^-10cm）³，该晶胞中N原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4、B原子个数为4，根据$\frac{m}{v}$计算密度．

解答 解：（1）同周期从左向右电负性逐渐增大，O＞C，同主族自上而下电负性减小，O＞S，非金属性越强电负性越大，故电负性大小为O＞S＞C＞H，
故答案为：O＞S＞C＞H；
（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的轨道上的电子半满，能量比相邻两种元素低，不易失去一个电子，所以大于第ⅥA族的，所以其第一电离能比同周期相邻两种元素都小的元素是O、S，
故答案为：O、S；
（3）CS₂分子结构式为：S=C=S，双键中含有1个σ键、1个π键，单键属于σ键，故CS₂分子中σ键与π键数目之比为1：1，
故答案为：1：1；
（4）①CS₂呈立方最密堆积（立方面心堆积，在其晶体中的配位数为12，H₂O呈面心立方晶胞，在其晶体中的配位数为8，所以CS₂在其晶体中的配位数大于H₂O在其晶体中的配位数，
故答案为：大于；    
②由于异硫氰酸分子间可形成氢键而硫氰酸分子间不能形成氢键，所以硫氰酸（H-S-C≡N）的沸点低于异硫氰酸，
故答案为：小于；
（5）已知TiCl₄熔点为37℃，沸点为136℃，熔融态不导电，由此可判断 TiCl₄是由共价键结合的分子，
故答案为：分子；
（6）①立方氮化硼晶胞，每个N原子被4个B原子共用、每个B原子被4个N原子共用，晶胞内的四个原子（如白球所示）所形成的空间结构为正四面体形，
故答案为：正四面体；      
②立方相氮化硼晶体中，硼原子形成4个σ键、没有孤电子对，杂化轨道数目为4，采取sp³杂化，
故答案为：sp³；
③立方氮化硼中，晶胞边长为a cm，晶胞体积V=（acm）³，该晶胞中N原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4、B原子个数为4，立方氮化硼的密度=$\frac{4M}{\frac{{N}_{A}}{V}}$=$\frac{4×25}{{N}_{A}×（a×1{0}^{-7}cm）^{3}}$=$\frac{1×1{0}^{23}}{{N}_{A}×{a}^{3}}$g/cm³，
故答案为：$\frac{1×1{0}^{23}}{{N}_{A}×{a}^{3}}$．

点评 本题考查电负性、第一电离能、晶胞结构、性质等知识的应用，题目综合性较强，晶胞的结构分析和计算是难点，题目难度中等．