Question

19．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：
（1）C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C．
（2）A、B均为短周期金属元素．依据下表数据，

电离能/kJ•mol-1	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

写出B原子的电子排布式1s²2s²2p⁶3s²．
（3）①COCl₂分子的结构式为  ，COCl₂分子内含有D（填标号）；
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
（4）甲苯结构简式：，其中C原子采用的轨道杂化方式有sp²、sp³．
（5）ClO₃^-离子的立体构型是三角锥形，写出一种与ClO₃^-互为等电子体的微粒的化  学式SO₃^2-（IO₃^-BrO₃^-NCl₃）．
（6）比较C、Si、N元素形成简单的氢化物稳定性高低并说明理由稳定性：NH₃＞CH₄＞SiH₄，因为键长N-H＜C-H＜Si-H，又键长越短，键能越大，所以稳定性
为NH₃＞CH₄＞SiH₄．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，据此判断第一电离能大小顺序；
（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）共价单键是σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，COCl₂分子内含2个C-Cl和1个C=O键；
（4）由结构式中的键和孤电子对数判断氮原子采用的杂化方式；
（5）根据价层电子对互斥理论来确定其空间构型；原子个数相等、价层电子数相等的微粒互为等电子体；
（6）共价键键长越短、键能越大，共价键越稳定，物质稳定性越强．

解答 解：（1）同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第VA族，所以第一电离能N＞O＞C；
故答案为：N＞O＞C；
（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）C=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；
（4）甲苯分子中苯环碳原子原子采取sp²杂化，甲基碳原子采取sp³杂化；
故答案为：sp²、sp³；
（5）ClO₃^-中价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$（7+1-3×2）=4，且含有一个孤电子对，所以是三角锥型；等电子体具有相同的价电子数目和原子数目的微粒，所以与ClO₃^-互为等电子体的微粒有SO₃^2-（ IO₃^-BrO₃^-NCl₃）；
故答案为：三角锥形；SO₃^2-（ IO₃^-BrO₃^-NCl₃）；
（6）共价键键长越短、键能越大，共价键越稳定，物质稳定性越强，C、Si、N元素形成简单的氢化物中：因为键长N-H＜C-H＜Si-H，又键长越短，键能越大，所以稳定性
为NH₃＞CH₄＞SiH₄；
故答案为：稳定性：NH₃＞CH₄＞SiH₄；因为键长N-H＜C-H＜Si-H，又键长越短，键能越大，所以稳定性为NH₃＞CH₄＞SiH₄．

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，本题注意元素周期律的递变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．