Question

研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质．请回答下列问题．
（1）C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是

 

．C₆₀和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比较熔点较高的是

 

．
（2）A、B均为短周期金属元素．依据下表数据，写出B原子的电子排布式：

 

．

电离能/kJ?mol-1	I1	I2	I3	I4
A	932	1 821	15 390	21 771
B	738	1 451	7 733	10 540

（3）过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关．一般而言，d轨道全满或全空时，无颜色；反之，则有颜色，如[Co（H₂O）₆]²⁺显粉红色．据此判断，[Mn（H₂O）₆]²⁺

 

颜色．（填“无”或“有”）
（4）利用CO可以合成化工原料COCl₂、配合物Fe（CO）₅等．
①COCl₂分子的结构式为每个COCl₂分子内含有

 

A．4个σ键                  B．2个σ键、2个π键
C．2个σ键、1个π键       D．3个σ键、1个π键
②Fe（CO）₅在一定条件下发生分解反应：Fe（CO）₅=Fe（s）+5CO，反应过程中断裂的化学键只有配位键，形成的化学键是

 

．
（5）已知Fe_xO晶体的晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷x的值小于1．测知Fe_xO晶体密度为a g/cm³ 晶胞边长为b nm．求x的值（列出方程式即可）

 

．

Answer 1

考点：配合物的成键情况,元素电离能、电负性的含义及应用,共价键的形成及共价键的主要类型,晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）根据元素的电负性在周期表中的递变规律判断C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序；根据晶体的类型与熔沸点的关系判断C₆₀和金刚石的熔点高低；
（2）由表中数据可知，A、B元素的第三电离能都剧增，故表现+2价，为第ⅡA族元素，B的第一电离能比A的小，故B为Mg元素，根据原子核外电子排布规律书写；
（3）判断Mn²⁺离子的原子核外3d轨道上是否含有电子来判断是否有颜色；
（4）①共价单键是σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键；
②根据生成物判断形成的化学键；
（5）根据晶胞结构、晶胞的密度和晶胞边长列出用x表示的方程式．

解答： 解：（1）同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则电负性：N＞C，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则电负性：C＞Si，则有N＞C＞Si，C₆₀是分子晶体，而金刚石是原子晶体，原子晶体的熔沸点远大于分子晶体，
故答案为：N＞C＞Si；金刚石；
（2）由表中数据可知，A、B元素的第三电离能都剧增，故表现+2价，为第ⅡA族元素，B的第一电离能比A的小，故B为Mg元素，原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²； 
（3）Mn²⁺离子的原子核外排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，其d轨道上有5的电子，故[Mn（H₂O）₆]²⁺ 有颜色，
故答案为：有； 
（4）①C=O键中含有1个δ键，1个π键，则COCl₂分子内含有3个σ键、1个π键，所以D正确，
故答案为：D；
②Fe（CO）₅在一定条件下发生分解反应：Fe（CO）₅=Fe（s）+5CO，反应生成Fe，所以形成的化学键为金属键，
故答案为：金属键；
（5）Fe_xO晶体的晶胞结构为NaCl型，所以每个晶胞中含有4个Fe_xO，bnm=1×10^-7cm，根据ρ=

m

V

得：a=

4×(56x+16) NA

(b×10-7)3

，整理可得：（56x+16）×4=a（b×10^-7）³N_A，
故答案为：（56x+16）×4=a（b×10^-7）³N_A．

点评：本题考查较为综合，涉及多个方面的知识，题目难度较大，本题注意晶体类型以及对数据的分析和判断，学习中注重相关基础知识和解题方法的积累．