题目内容
Ⅰ．甲、乙两种元素是同一短周期的相邻元素，乙元素的原子是同周期元素中未成对p电子数最多的，甲元素有多种同素异形体，其中一种能导电．（1）写出甲元素基态原子的电子排布式
1s22s22p2
1s22s22p2
，乙元素的第一电离能比氧元素小
小
（填“大”或“小”）．（2）若由甲、乙两元素形成的一种化合物硬度比金刚石大，则该化合物属于
原子
原子
晶体，其化学式为C3N4
C3N4
，估计合成这种物质必需的条件是高温高压
高温高压
，若要使其熔化，需破坏的作用力为共价键
共价键
．Ⅱ．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞（其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位
于立方体的顶点或面心，实心球所示原子位于立方体内）类似．每个冰晶胞平均占有
8
8
个水分子，冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是C原子与O原子都为sp3杂化，冰中存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键
C原子与O原子都为sp3杂化，冰中存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键
．分析：Ⅰ．甲乙为短周期元素，甲元素有多种同素异形体，其中一种能导电，甲元素为C元素，乙元素未成对p电子数最多，p电子数为3个电子，甲乙同周期相邻，所以乙为N元素．
（1）甲元素为C元素，质子数为6，根据核外电子排布规律书写基态原子的电子排布式．
当电子在轨道中处于半满、全满、全空时，能量更低，电离能高大．
（2）C原元素、N元素形成的化合物，硬度比金刚石大，属于原子晶体，融化需破坏化学键，合成这种物质需高温高压．
根据C原子、N原子的最外层电子数，利用8电子稳定结构，判断原子成键，据此确定化学式；
Ⅱ．根据冰晶胞结构利用均摊法计算；
冰晶胞中存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键．
（1）甲元素为C元素，质子数为6，根据核外电子排布规律书写基态原子的电子排布式．
当电子在轨道中处于半满、全满、全空时，能量更低，电离能高大．
（2）C原元素、N元素形成的化合物，硬度比金刚石大，属于原子晶体，融化需破坏化学键，合成这种物质需高温高压．
根据C原子、N原子的最外层电子数，利用8电子稳定结构，判断原子成键，据此确定化学式；
Ⅱ．根据冰晶胞结构利用均摊法计算；
冰晶胞中存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键．
解答：解：Ⅰ（1）甲元素为C元素，质子数为6，核外电子排布为1s22s22p2，
乙元素为N元素，核外电子排布为1s22s22p3，2p电子有3个电子，处于半满状态，电子能量低，第一电离能比氧元素
小，故答案为：1s22s22p2；小；
（2）C原元素、N元素形成的化合物，硬度比金刚石大，属于原子晶体，
C原子、N原子的最外层电子数分别为4、5，形成8电子稳定结构，每个C原子与4个N原子成4个共价键，每个N原子与3个C原子成3个共价键，所以化合物中C原子与N原子个数比为3：4，化学式为C3N4，
C3N4属于原子晶体，，合成这种物质需高温高压，融化需破坏化学键，即破坏共价键．
故答案为：原子；C3N4；高温高压；共价键；
Ⅱ．冰晶胞结构图中空心球，实心球所示原皆为水分子，所以冰晶胞中含有水分子数为4+8×
+6×
=8，
C原子与O原子都为sp3杂化，冰晶胞中存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键．
故答案为：8； C原子与O原子都为sp3杂化，冰中存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键．
乙元素为N元素，核外电子排布为1s22s22p3，2p电子有3个电子，处于半满状态，电子能量低，第一电离能比氧元素
小，故答案为：1s22s22p2；小；
（2）C原元素、N元素形成的化合物，硬度比金刚石大，属于原子晶体，
C原子、N原子的最外层电子数分别为4、5，形成8电子稳定结构，每个C原子与4个N原子成4个共价键，每个N原子与3个C原子成3个共价键，所以化合物中C原子与N原子个数比为3：4，化学式为C3N4，
C3N4属于原子晶体，，合成这种物质需高温高压，融化需破坏化学键，即破坏共价键．
故答案为：原子；C3N4；高温高压；共价键；
Ⅱ．冰晶胞结构图中空心球，实心球所示原皆为水分子，所以冰晶胞中含有水分子数为4+8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
C原子与O原子都为sp3杂化，冰晶胞中存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键．
故答案为：8； C原子与O原子都为sp3杂化，冰中存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键．
点评：题目综合性较大，涉及核外电子排布、电离能、晶体、晶胞计算等，难度中等，注意当电子在轨道中处于半满、全满、全空时，能量更低，理解常见晶胞的结构．
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