Question

（1）下列是部分金属元素的电离能

	X	Y	Z
第一电离能（kJ/mol）	520.2	495.8	418.8

①已知X、Y、Z的价层电子构型为ns¹，则三种金属的氯化物（RCl）的熔点由高到低的顺序为

ZCl＜YCl＜XCl

．
②RCl用作有机合成催化剂，并用于颜料、防腐等工业．R⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与Cl^-形成的晶体结构如图1所示．R的元素符号是

Cu

，与同一个Cl^-相连的R⁺有

4

个．
（2）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．A和B的单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能（kJ/mol）	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图2所示，所画的电子排布图违背了

能量最低原理

．
②A和氯元素形成的简单分子为

非极性分子

（填“极性分子”或“非极性分子”）．
（3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C₆₀可用作储氢材料．
已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C₆₀中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为是否正确

否

（填“是”或“否”），并阐述理由

因为金刚石是原子晶体，而C₆₀是分子晶体

．

Answer 1

分析：（1）①X、Y、Z的价层电子构型为ns¹，则这三种元素都属于第IA族元素，同一主族元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，根据表格知，X、Y、Z这三种元素的金属性逐渐增强，原子半径逐渐增大，这三种金属的氯化物（RCl）都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子半径成反比，与电荷数成正比；
②R⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则该金属是Cu元素，则RCl是硫化亚铜，根据图片判断；
（2）①由图1电子轨道排布图可知，3s能级未填满就填充3p能级，3s能级能量比3p能级低，每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反配对，2p能级的轨道内有自旋方向相同的2个电子；
②由表中电离能可知，二者第三电离能剧增，故为+2价，都为短周期元素，故A为铍、B为Mg，BeCl₂分子中Be的成2个σ键，杂化轨道数为2，采取sp杂化，没有孤对电子对，为直线型；
（3）物质的熔点与晶体类型有关，原子晶体的熔点大于分子晶体．

解答：解：（1）X、Y、Z的价层电子构型为ns¹，则这三种元素都属于第IA族元素，同一主族元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，根据表格知，X、Y、Z这三种元素的金属性逐渐增强，原子半径逐渐增大，这三种金属的氯化物（RCl）都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子半径成反比，与电荷数成正比，X、Y、Z这三种阳离子电荷数相等，离子半径逐渐增大，所以其熔点从小到大的顺序是ZCl＜YCl＜XCl，故答案为：ZCl＜YCl＜XCl；
②R⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则该金属是Cu元素，则RCl是硫化亚铜，根据晶胞结构知，面心上的氯离子连接4个亚铜离子，
故答案为：Cu，4；
（2）①由图1电子轨道排布图可知，3s能级未填满就填充3p能级，2p能级的轨道内有自旋方向相同的2个电子，所以违背能量最低原理，
故答案为：违背能量最低原理；
②由表中电离能可知，二者第三电离能剧增，故为+2价，都为短周期元素，故A为铍、B为Mg，BeCl₂分子中Be的成2个σ键，杂化轨道数为2，采取sp杂化，没有孤对电子对，为直线型，正负电荷中心重合，所以是非极性分子，故答案为：非极性分子；
（3）原子晶体的熔点大于分子晶体，金刚石是原子晶体，C₆₀是分子晶体，物质的熔点与键长无关，所以该说法错误，故答案为：否，因为金刚石是原子晶体，而C₆₀是分子晶体．

点评：本题考查较综合，涉及晶体类型的判断、分子极性的判断、晶体熔点大小的判断等知识点，会根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型，为常考查点．