Question

【题目】元素周期表是科学界最重要的成就之一。作为一种独特的工具，它使科学家能够预测地球上和宇宙中物质的外观、性质及结构等。

(1)通常制造的农药含元素F、P、S、Cl。四种元素的电负性从大到小的顺序为_______；第一电离能从大到小的顺序为_________。

(2)科学家曾利用元素周期表寻找F、Cl的含碳化合物作为制冷剂。已知CCl4的沸点为76.8℃，CF4的沸点为-128℃，若要求制冷剂沸点介于两者之间，则含一个碳原子的该制冷剂可以是__________（写出其中一种的化学式）。

(3)1963年以来科学家借助射电望远镜，在星际空间已发现NH3、HC≡C-C≡N等近两百种星际分子。与NH3互为等电子体的阳离子为____；HC≡C-C≡N分子中键与键的数目比n()∶n()=__________。

(4)过渡元素（包括稀土元素）中可寻找各种优良催化剂。Sc的一种氢化物的晶胞结构如图所示，该氢化物的化学式为_________。

Answer 1

【答案】F>Cl>S>P F>Cl>P>S CFCl3、CF2Cl2、CF3Cl H3O+ 1∶1 ScH2

【解析】

(1)元素的非金属性越强，其电负性越大；一般情况下元素的非金属性越强，其第一电离能越大；同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一电离能越大，但第VA元素原子核外电子排布处于半充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素；

(2)分子中只含有1个C原子，根据C原子价电子为4的原则，F、Cl原子个数和等于4个即可。

(3)等电子体是原子数相等，最外层电子总数也相等的微粒；共价单键是键，共建双键一个键一个键，共价三键一个键两个π键；

(4)用均摊方法计算该物质化学式。

(1)元素的非金属性F>Cl>S>P，所以元素的电负性由大到小的顺序为F>Cl>S>P；

同一主族的元素，原子序数越大，元素的第一电离能越小；同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一电离能越大，但第VA元素原子核外电子排布处于半充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素，所以这四种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>Cl>P>S。

(2) CCl4的沸点为76.8℃，CF4的沸点为-128℃，若要求制冷剂沸点介于两者之间，则含一个碳原子的该制冷剂中F、Cl原子数的和等于4个，可以是CFCl3、CF2Cl2、CF3Cl中任何一种。

(3)根据等电子体的概念，NH3的等电子体的阳离子是H3O+；在HC≡C-C≡N分子中含有4个键、4个π键，二者个数比等于1：1；

(4)根据Sc、H原子的相对位置可知：在该晶胞中含有8个H原子，含有的Sc原子个数为：8×+6×=4，Sc：H=4:8=1:2，所以该物质化学式为ScH2。