题目内容
[化学-选修物质结构与性质]纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．
单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
| 电离能（kJ/mol） | I1 | I2 | I3 | I4 |
| A | 932 | 1821 | 15390 | 21771 |
| B | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
该同学所画的电子排布图违背了______．
（2）根据价层电子对互斥理论，预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为______．
（3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料．已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C60中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确______，并阐述理由______．
（4）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体．写出基态钾原子的电子排布式______，该物质的K原子和C60分子的个数比为______．
（5）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是______．Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为______．
【答案】分析：（1）根据A、B两原子的第二、三电离能之间都有1个突跃，它们都是短周期元素推知元素A和元素B；根据核外电子排布所遵循的原理找出电子排布图的错误，
（2）根据价层电子对互斥理论，求出n，得出分子构型，
（3）根据分子晶体的熔点与共价键的键能无关，
（4）根据电子排布规律，写出钾原子电子排布式；根据晶胞的分配原则计算出每个晶胞结构各离子的个数，
（5）根据同一周期，同一主族，元素电负性变化规律，比较元素电负性大小；根据每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构，得出每个硅原子只有
个π键；
解答：解：（1）表中A、B两原子的第二、三电离能之间都有1个突跃，说明它们属于ⅡA族，又它们都是短周期元素，且A的第一电离能比B大，因此，A为Be元素，B为Mg元素，图1所示电子排布，根据能量最低原理，最外层两个电子应全排在s轨道上，
故答案：能量最低原理；
（2）A和氯元素形成的简单分子为BeCl2，根据价层电子对互斥理论 n=
=2，为直线形，
故答案：直线形；
（3）尽管C60中C-C键的键能可能大于金刚石，但其熔化时并不破坏化学键，因此比较键能没有意义，
故答案：不正确，C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键；
（4）钾原子的原子序数为21，其电子排布式：1s22s22p63s23p64s1； 在晶胞中，K原子和C60分子的个数比为（12÷2）：（8÷8+1）=3：1，
故答案：1s22s22p63s23p64s1 3：1；
（5）同一周期，从左到右，电负性逐渐增大，同一主族，从上到下，电负性逐渐减小，因此，原子电负性由大到小的顺序是：N＞C＞Si，根据题意，每个硅形成的这3个键中，必然有1个双键，这样每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构．显然，双键数应该是Si原子数的一半，而每个双键有1个π键，显然π键数目为30．
故答案：N＞C＞Si；30．
点评：本题主要考查了电离能、电负性、电电子排布图、分子的空间构型等，试题涉及的知识点较多，学生做起来有些困难．
（2）根据价层电子对互斥理论，求出n，得出分子构型，
（3）根据分子晶体的熔点与共价键的键能无关，
（4）根据电子排布规律，写出钾原子电子排布式；根据晶胞的分配原则计算出每个晶胞结构各离子的个数，
（5）根据同一周期，同一主族，元素电负性变化规律，比较元素电负性大小；根据每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构，得出每个硅原子只有
个π键；解答：解：（1）表中A、B两原子的第二、三电离能之间都有1个突跃，说明它们属于ⅡA族，又它们都是短周期元素，且A的第一电离能比B大，因此，A为Be元素，B为Mg元素，图1所示电子排布，根据能量最低原理，最外层两个电子应全排在s轨道上，
故答案：能量最低原理；
（2）A和氯元素形成的简单分子为BeCl2，根据价层电子对互斥理论 n=
=2，为直线形，故答案：直线形；
（3）尽管C60中C-C键的键能可能大于金刚石，但其熔化时并不破坏化学键，因此比较键能没有意义，
故答案：不正确，C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键；
（4）钾原子的原子序数为21，其电子排布式：1s22s22p63s23p64s1； 在晶胞中，K原子和C60分子的个数比为（12÷2）：（8÷8+1）=3：1，
故答案：1s22s22p63s23p64s1 3：1；
（5）同一周期，从左到右，电负性逐渐增大，同一主族，从上到下，电负性逐渐减小，因此，原子电负性由大到小的顺序是：N＞C＞Si，根据题意，每个硅形成的这3个键中，必然有1个双键，这样每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构．显然，双键数应该是Si原子数的一半，而每个双键有1个π键，显然π键数目为30．
故答案：N＞C＞Si；30．
点评：本题主要考查了电离能、电负性、电电子排布图、分子的空间构型等，试题涉及的知识点较多，学生做起来有些困难．
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