Question

17．物质结构揭示物质构成的奥秘，请回答以下问题：
（1）元素A含有8个质子，10个中子的核素，用核素符号表示为¹⁸₈O．元素B被科学家称“防癌之王”，与元素A同主族位于第四周期，元素B的名称为硒，A和B的氢化物，沸点较高的是H₂O（填化学式）．
（2）CH₄中共用电子对偏向C，SiH₄中硅元素为+4价，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为C＞H＞Si．
（3）如图1是前四周期主族元素第一电离能梯度图，图中a点对应的元素为氢，则b点对应元素的未成对电子数为3，c点对应元素基态原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴．

（4）FeC1₃晶体易溶于水、乙醇，用酒精灯加热即可气化，而FeF₃晶体熔点高于1000℃，试解释两种化合物熔点差异较大的原因是FeCl₃为分子晶体，FeF₃为离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体．
（5）水果中含有不同的果酸，其中柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸，柠檬酸的结构如图2．柠檬酸的晶体类型为分子晶体，碳原子的杂化轨道类型为sp²、sp³；柠檬酸晶体中含有的作用力有共价键、氢键、范德华力．

Answer 1

分析 （1）元素A含有8个质子，则为O元素，原子符号^A_ZX中，左下角Z为质子数，左上角A为质量数，X为元素符号，其中质量数=质子数+中子数；
B与元素A同主族位于第四周期，则B为硒，水分子之间存在氢键，沸点较高；
（2）电负性越大，对键合电子吸引越强，元素表现负化合价，电负性小的元素表现正化合价，同主族自上而下电负性减小；
（3）同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但IIA族、VA族第一电离能高于同周期相邻元素，b处于第二周期，c处于第三周期，由图中第一电离能可知b为O元素、c为Si；
（4）FeCl₃为分子晶体，FeF₃为离子晶体；
（5）柠檬酸属于分子晶体，羧基中C原子形成3个σ键，其它碳原子形成4个σ键；
柠檬酸分子内存在共价键，分子之间存在范德华力、氢键．

解答 解：（1）元素A含有8个质子，则为O元素，且含有10个中子，则质量数为18，故该核素符号为¹⁸₈O，B与元素A同主族位于第四周期，则B为硒，水分子之间存在氢键，而硒化氢之间为范德华力，氢键比较范德华力更强，故水的沸点较高，
故答案为：¹⁸₈O；硒；H₂O；
（2）CH₄中共用电子对偏向C，说明C元素电负性更大，SiH₄中硅元素为+4价，则H元素电负性比Si的大，故电负性：C＞H＞Si，
故答案为：C＞H＞Si；
（3）同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但IIA族、VA族第一电离能高于同周期相邻元素，b处于第二周期，c处于第三周期，由图中第一电离能可知b为O元素、c为Si，N元素外围电子排布为2s²2p³，有3个未成对电子，Si原子核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，
故答案为：3；1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；
（4）FeCl₃为分子晶体，FeF₃为离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，两种化合物熔点差异较大，
故答案为：FeCl₃为分子晶体，FeF₃为离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体；
（5）柠檬酸属于分子晶体，羧基中C原子形成3个σ键，其它碳原子形成4个σ键，碳原子杂化方式为：sp²、sp³；柠檬酸分子内存在共价键，分子之间存在范德华力、氢键，
故答案为：分子晶体；sp²、sp³；共价键、氢键、范德华力．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及原子构成、元素周期表与元素周期律、电负性、电离能、晶体类型与性质、杂化方式、化学键、氢键等，注意对基础知识的理解掌握，难度中等．