Question

16．（1）①元素的第一电离能：Al＜Si（填“＞”或：“＜”）基态Mn²⁺的核外电子排布式为[Ar]3d⁵．
②硅烷（Si_nH_2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图1所示，呈现这种变化关系的原因是因为硅烷都属于分子晶体，而分子晶体的熔沸点随着相对分子质量的增加，范德华力增强，熔沸点升高．

（2）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X^m-（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图2所示：
①硼砂晶体由Na⁺、X^m-和H₂O构成，它们之间存在的作用力有ADE（填序号）．
A．离子键       B．共价键      C．金属键   D．范德华力      E．氢键
②在X^m-中，硼原子轨道的杂化类型有sp²杂化、sp³杂化；配位键存在于4号与5号原子之间（填原子的数字标号）；
③在X^m-中，m=2（填数字）．

Answer 1

分析 （1）①同周期从左到右第一电离能逐渐增大趋势，ⅡA和ⅤA族则反常；根据Mn的核外电子排布式判断基态Mn²⁺的核外电子排布式；
②硅烷是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，沸点越高；
（2）①注意题目要求，钠离子与X^m-形成离子键，结晶水分子间存在氢键和范德华力；
②1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2号B形成3个键，则B原子为SP²杂化，4号B形成4个键，则B原子为SP³杂化； B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间；
③结合化合价代数和为0的原则判断计算m的值．

解答 解：（1）①同周期从左到右第一电离能逐渐增大趋势，ⅡA和ⅤA族则反常，所以铝的第一电离能小硅；Mn的电子排布式为[Ar]3d⁵4s²，则基态Mn²⁺的核外电子排布式为[Ar]3d⁵，故答案为：＜；[Ar]3d⁵；
②硅烷是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，沸点越高，故答案为：因为硅烷都属于分子晶体，而分子晶体的熔沸点随着相对分子质量的增加，范德华力增强，熔沸点升高；
（2）①钠离子与X^m-形成离子键，结晶水分子间存在氢键和范德华力，故答案为：ADE；
②1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2号B形成3个键，则B原子为SP²杂化，4号B形成4个键，则B原子为SP³杂化； B一般是形成3个键，4号B形成4个键，其中1个键很可能就是配位键，配位键存在4号与5号之间．故答案为：sp²杂化、sp³杂化；4号与5号；
③观察模型，可知X^m-是（H₄B₄O₉）^m-，依据化合价H为+1，B为+3，O为-2，可得m=2，故答案为：2．

点评 本题考查较为综合，题目难度中等，注意一般题目是比较镁铝的电离能，这样设问可见出题求异，主要考查思维能力，空间能力要求比较高，（4）中注意仔细读题，题目是问钠离子、X^m-、水分子之间的作用力，而不是硼砂晶体中的作用力，可能会多选B．