题目内容
【题目】[化学——选修3:物质结构与性质]某绿色农药结构简式为,回答下列问题。
(1)N元素的基态原子核外有_____种空间运动状态的电子,该农药组成元素中,第一电离能较大的前三种元素是(按由大到小顺序排列)__________________(用元素符号回答,下同),基态硒原子的价层电子排布式为________________________。
(2)该物质中杂化轨道类型为sp2的原子有__________,分子内,分子中编号为①的碳原子和与其成键另外几个原子构成的空间结构为_____________。
(3)碳、氢、氧元素可形成一系列的化合物,如CH4、C2H6、CH3OH等。三种物质的沸点高低顺序为CH4<C2H6<CH3OH,其原因是_______________________________________,三种物质中属于极性分子的物质是__________,与CH4互为等电子体的一种微粒是______。
(4)硒化锌的晶胞结构如图所示,则硒的配位数为_______,若晶胞边长为d pm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则硒化锌的密度为____________(不必化简)。
【答案】(1)5(1分) F>N>O (2分) 4s24p4(1分)
(2)N、C (2分) 四面体(2分)
(3)乙烷的分子间力比甲烷的大,甲醇可形成分子间氢键而乙烷不能(2分) CH3OH(1分) (1分)
(4)4(1分) g/cm3(2分)
【解析】(1)基态氮原子的电子占据5个原子轨道,故有5种不同空间运动状态的电子。由周期表中第一电离能递变规律及N原子的3p能层电子处于半充满状态知,第一电离能较大的前三种元素分别是F、N、O。
(2) 由结构简式知,分子中有形成3个σ键、1个π键的碳原子、有形成2个σ键、1个π键还有一个孤电子对的氮原子,故杂化轨道类型为sp2的有氮原子,碳原子。①号碳原子形成了四个σ键,故为四面体结构。
(3)三种物质均是分子晶体,乙烷相对分子质量比CH4的大,分子间作用力比甲烷的大。乙烷与甲醇相对分子质量相差很小,甲醇可形成分子间氢键而乙烷不能,故甲醇沸点高于乙烷。甲烷和乙烷属于非极性分子,甲醇属于极性分子。与CH4互为等电子体的一种微粒为。
(4)观察硒化锌的晶胞结构知,硒、锌原子的配位数均是4个。一个晶胞中含有4个“ZnSe”结构单元,其质量m=×144=g,晶胞的体积为(d×10-10 cm)3,密度为g/cm3。