Question

【题目】物质的结构决定物质的性质。请回答下列涉及物质结构和性质的问题：

（1）氨气极易溶于水的主要原因是_____________________。

（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的外围电子排布式为________________。

（3）碳化硅的结构与金刚石类似(如图所示)，4个硅原子位于体心位置，碳原子位于顶点、面心位置，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个硅原子周围与其距离最近的碳原子有_______个，碳化硅化学式为________。已知碳化硅晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数为NA，则碳化硅的密度为_______g·cm3。

（4）(CH3)3N可用于制备医药、农药，则(CH3)3N_______（填“能”或“不能”）溶于水。化合物(CH3)3N与盐酸反应生成[(CH3)3NH]+，该过程新生成的化学键为_______。

a．离子键 b．配位键 c．氢键 d．非极性共价键

（5）成键原子中的孤电子对对键能有影响，第二周期元素A与氢形成的化合物中A-A键的键能（单位：kJ·mol－1）如下：H3C-CH3 346，H2N-NH2 247，HO-OH 207；

试分析上述化合物中A-A键的键能依次下降的原因__________________________。

Answer 1

【答案】 氨分子间存在氢键 3d84s2 4 SiC 160/NAa3 能 b 孤电子对越多，对成键电子的排斥挤压增强，导致轨道重叠程度减小，成键能力下降，键能下降

【解析】

（1）由于氨分子间存在氢键，因此氨气极易溶于水；

（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，碳原子有2个未成对电子，因此该元素是Ni，则其基态原子的外围电子排布式为3d84s2；

（3）4个硅原子位于体心位置，即晶胞中含有4个Si。碳原子位于顶点、面心位置，则晶胞中含有的碳原子个数是8×1/8+6×1/2＝4，所以其化学式是SiC。碳化硅晶胞结构中每个硅原子周围与其距离最近的碳原子有4个，以硅原子为中心构成四面体。已知碳化硅晶胞边长为a cm，则其体积是a3 cm3，阿伏加德罗常数为NA，所以碳化硅的密度为；

（4）极性分子(CH3)3N和水之间能形成氢键，所以(CH3)3N能溶于水。化合物(CH3)3N与盐酸反应生成[(CH3)3NH]+，该过程新生成的化学键为氮与氢离子形成配位键，答案选b；

（5）根据键能数据可知由于孤电子对越多，对成键电子的排斥挤压增强，导致轨道重叠程度减小，成键能力下降，键能下降，因此上述化合物中A-A键的键能依次下降。