Question

[化学—物质结构与性质]（13分）

（1）元素的第一电离能：Al＿Si（填“>”或“<”）。

（2）基态M矿+的核外电子排布式为    。

（3）硅烷（Si_nH_2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是    。

（4）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）的球棍模型如图所示

①在X^m-中，硼原子轨道的杂化类型有    ；配位键存在于    原子之间（填原子的数字标号）；m=     （填数字）。

②硼砂晶体由Na⁺、X^m-和H₂O构成，它们之间的作用力有     （填序号）。

A.离子键   B.共价键    C.金属键    D.范德华力    E.氢键

 

Answer 1

【答案】

（1）＜   （2）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵ （[Ar]3d⁵）   （3）硅烷的相对分子质量越大，分子间作用力越强   （4）①sp²、sp³   4，5（或5,4）  2   ②ADE

【解析】（1）同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势，故第一电离能Al＜Si。

（2）Mn是25号元素，其电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，故Mn²⁺的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵。

（3）硅烷形成的晶体是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高。

（4）①由球棍模型可以看出，黑球为B原子，灰球为O原子，小黑球为H原子。2号B原子形成3个键，采取sp²杂化，4号B原子形成4个键，采取sp³杂化；4号B原子三个sp3杂化轨道与除5号外三个O原子形成σ键后还有一个空轨道，而5号O原子能提供孤电子对而形成配位键；由图示可以看出该结构可以表示为[B₄H₄O₉]^m-，其中B为+3价，O为-2价，H为+1价，根据化合价可知m=2。

②在晶体中Na⁺与X^m+之间为离子键，H₂O分子间存在范德华力，而该阴离子能与水分子形成氢键。

考点定位：本题综合考查元素第一电离能的变化规律、基态离子核外电子排布、分子晶体熔沸点高低的决定因素、轨道杂化、配位键、微粒间的作用力等，同时考查学生思维能力、图像处理能力、分析物质结构的能力。