Question

【化学—选修3　物体结构与性质】(15分)

I．德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成如右图。  

①C20分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；

②多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理 ：,顶点数＋面数＋棱边数＝2,

请回答： C20分子共有________个正五边形，共有________条棱边。

II.A、B、C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大。A原子外围电子排布为ns2np2，C是地壳中含量最多的元素。D元素的核电荷数为29。请用对应的元素符号或化学式填空：

(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。

(2)分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，每个原子最外层电子数均满足八电子，其结构式为________，1 mol该分子中含有π键的数目为________。该分子中碳原子的杂化轨道类型是__________________，该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。

(3)基态D原子的电子排布式为________________。

Answer 1

解析：I.顶点数为20、棱数为20×3÷2＝30、面数＝30＋2－20＝12。

II.由题意可知，A、B、C、D四种元素分别是C、N、O、Cu，(1)注意，第一电离能N＞O。

(2)(AB)2中键与键之间的夹角为180°，说明该分子为对称直线型非极性分子。(3)Cu的前三层是全充满状态，前三层占有28个电子。

答案：I.12 (2分)　30 (2分)

II.   (1)C＜O＜N(2分)

(2)  (2分)　4NA(或2.408×1024)(2分)　sp (2分)　非极性(1分)

(3)1s22s22p63s23p63d104s1 (2分)