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）第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有_________种。

（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，则其基态原子的价层电子轨道表示式为________________。乙烯酮（CH2＝C＝O）是一种重要的有机中间体，可用CH3COOH在(C2H5O)3P＝O存在下加热脱H2O得到。1mol (C2H5O)3P＝O分子中含有的σ键与π键的数目比为_________。

已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下：

①在冰晶体中每个水分子被距离最近的_____个水分子包围形成_____________构型。

②解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因___________________。

（5）碳化硅的结构与金刚石类似(如图所示)，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碳原子周围与其距离最近的硅原子有___________个，与碳原子等距离最近的碳原子有__________个。已知碳原子的半径为a nm,硅原子的半径为b nm，则碳化硅的密度为__________g·cm-3 （只需列出计算式）。

Answer 1

【答案】 3 25：1 4 正四面体 单个氢键的键能是(HF)n>冰>(NH3)n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，(HF)n和(NH3)n只有1个，气化要克服的氢键的总键能是冰>(HF)n>(NH3)n 4 12 或

【解析】试题分析：（1）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族元素第一电离能大于相邻元素；
（2）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，C原子的电子排布为1s22s22p2，未成对电子数为2，则该元素为Ni；
（3）共价单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键；
（4）根据冰晶体结构，①在冰晶体中每个水分子被距离最近的4个水分子包围形成正四面体结构；②单个氢键的键能是(HF)n>冰>(NH3)n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，(HF)n和(NH3)n只有1个，气化要克服的氢键的总键能是：冰>(HF)n>(NH3)n；（5）由碳化硅的晶胞可知，每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个，与碳原子等距离最近的碳原子有12个；晶胞的边长为cm,晶胞的体积是；一个晶胞中含有C原子 ，Si原子数4，一个晶胞的质量是g。

解析：（1）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族元素第一电离能大于相邻元素，第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有Be、C、O三种元素；
（2）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，C原子的电子排布为1s22s22p2，未成对电子数为2，则该元素为Ni；其基态原子的价层电子轨道表示式为.
（3）共价单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键， (C2H5O)3P＝O中有24个单键、一个双键，1mol (C2H5O)3P＝O分子中含有的σ键与π键的数目比为25:1；
（4）根据冰晶体结构，①在冰晶体中每个水分子被距离最近的4个水分子包围形成正四面体结构；②单个氢键的键能是(HF)n>冰>(NH3)n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，(HF)n和(NH3)n只有1个，气化要克服的氢键的总键能是冰>(HF)n>(NH3)n；（5）由碳化硅的晶胞可知，每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个，与碳原子等距离最近的碳原子有12个；晶胞的边长为cm,晶胞的体积是；一个晶胞中含有C原子 ，Si原子数4，一个晶胞的质量是g，则碳化硅的密度为g·cm-3。