Question

【题目】碳化钨(WC)是大型飞机发动机关键部位材料。

(1)基态钨原子的外围电子排布式为5d46s2，有___个未成对电子。

(2)在第二周期的非金属主族元素中，第一电离能由大到小顺序为___。

(3)硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾，是铁离子的检验指示剂。

①SCN-中，中心原子碳的杂化类型是___，该离子的空间构型是___。

②SCN-的等电子体分子是___(任写一个)。

(4)C3H8和纯叠氮酸(HN3)的相对分子质量相近，但C3H8常温下是气态，而纯叠氮酸常温下是一种液体，沸点为308.8K，主要原因是___。

(5)NH3的键角是107°，NF3的键角是102.5°。NF3的键角比NH3的键角小，原因是___。

(6)碳化钨晶胞如图所示。①一个W原子与周围___个碳原子紧密相邻且等距。WC的熔点为2870℃，沸点是3000℃，硬度非常大，它的晶体类型是___。

②已知该晶胞边长为acm，高为hcm，NA为阿伏伽德罗常数。WC的摩尔质量为Mg·mol-1。该晶体密度为___g·cm-3。

Answer 1

【答案】4 F>N>O>C>B sp 直线型 CO2或SO2或N2O等 HN3分子间存在氢键，而C3H8分子间无氢键 氟原子含有较多的孤电子对，受到氮原子的一对孤电子对的斥力较大，故NF3的键角比NH3小 6 原子晶体

【解析】

(1)根据价层电子排布分析末成对电子数；

(2)同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，；

(3)①SCN-中，C的价层电子对=2+=2；

②SCN－的一共有3个原子,价电子数有6+4+5+1(1个负电荷)=16个，由此找出等电子体；

(4)HN3分子间存在氢键；

(5)NF3的键角比NH3的键角小，原因是氟原子含有较多的孤电子对，受到氮原子的一对孤电子对的斥力较大；

(6)对照各类晶体的特征分析；根据ρ=计算。

(1)基态钨原子的外围电子排布式为5d46s2，5d4能级上4个电子末成对，有4个未成对电子。故答案为：4；

(2)同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，在第二周期的非金属主族元素中，第一电离能由大到小顺序为F>N>O>C>B。故答案为：F>N>O>C>B；

(3)①SCN-中，C的价层电子对=2+=2，中心原子碳的杂化类型是sp，该离子的空间构型是直线型。故答案为：sp；；直线型

②SCN－的一共有3个原子,价电子数有6+4+5+1(1个负电荷)=16个,直线型，用同族替换、价电子电荷迁移等方法得：SCN-的等电子体分子是CO2或SO2或N2O等(任写一个)。故答案为：CO2或SO2或N2O等；

(4)C3H8和纯叠氮酸(HN3)的相对分子质量相近，但C3H8常温下是气态，而纯叠氮酸常温下是一种液体，沸点为308.8K，主要原因是N原子电负性较大，HN3分子间存在氢键，而C3H8分子间无氢键。故答案为：HN3分子间存在氢键，而C3H8分子间无氢键；

(5)NH3的键角是107°，NF3的键角是102.5°。N的杂化方式均为sp3，NF3的键角比NH3的键角小，原因是氟原子含有较多的孤电子对，受到氮原子的一对孤电子对的斥力较大，故NF3的键角比NH3小。故答案为：氟原子含有较多的孤电子对，受到氮原子的一对孤电子对的斥力较大，故NF3的键角比NH3小；

(6)①碳化钨WC的熔点为2870℃，沸点是3000℃，硬度非常大，它的晶体类型是原子晶体。故答案为：6；原子晶体；

②已知该晶胞边长为acm，高为hcm，NA为阿伏伽德罗常数。WC的摩尔质量为Mg·mol-1。根据均摊法：晶胞中W：12× +2×=3，C：3，晶胞的质量为：g，晶胞的体积为：，根据ρ=， 该晶体密度为ρ==g·cm-3。故答案为：。