Question

17．结构决定性质，性质体现结构．对结构和性质的研究是学好化学的基础．
（1）N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为：N＞O＞S．（填元素符号）
（2）已知水的沸点远高于H₂S，这是由于水分子间存在氢键．
（3）某晶体的晶胞如图1所示，X位于体心，Y位于4个面心，Z位于8个顶点，该晶体中 X、Y、Z的粒子个数比为1：2：1．
（4）Cu₂Cl₂•2CO•2H₂O是一种配合物，其结构如图2所示：
①与CO为互为等电子体的分子是N₂．
②该配合物中，氯离子的杂化方式为sp³；金属阳离子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ 或[Ar]3d¹⁰．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素中，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；同一主族元素，元素电离能随着原子序数增大而减小；
（2）水分子间存在氢键，导致分子间作用力增强，所以沸点较高；
（3）晶体的晶胞为立方体，位于晶胞顶点的原子被8个晶胞共用，位于面心上的原子被两个原子共用，位于体心上的原子完全属于该晶胞，则采用均摊法可计算邮该晶胞中X、Y、Z原子个数比；
（4）①等电子体为原子数和价电子数分别相同的离子或原子团；
②根据氯原子形成的共价键数目判断；金属阳离子为+1价的铜离子．

解答 解：（1）①元素周期律中，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅡA和第ⅢA、第ⅤA和第ⅥA互换，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以其第一电离能大小为N＞O＞S，
故答案为：N＞O＞S； 
（2）H₂O与H₂S都属于分子晶体，H₂O分子间可以形成氢键，H₂S只含有范德华力，所以水的沸点高于H₂S的沸点，
故答案为：水分子间存在氢键；   
（3）X位于体心，Y位于面心，Z位于顶点，根据均摊法可知，晶胞中X原子个数为1，Y原子个数为$\frac{1}{2}$=2，Z原子个数为$\frac{1}{8}$=1，所以晶胞中X、Y、Z原子个数比为1：2：1，
故答案为：1：2：1．
（4）①与CO原子数相同，且价电子数相同的物质为N₂，
故答案为：N₂；
②根据图2中，氯原子形成了四条共价键，即有四条杂化轨道，杂化类型为sp³，铜为26号元素，其电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，Cu₂Cl₂•2CO•2H₂O阳离子为+1价铜离子，所以其核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ 或[Ar]3d¹⁰，
故答案为：sp³；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ 或[Ar]3d¹⁰．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及第一电离能大小的比较、氢键、晶胞计算、杂化方式的判断等知识点，侧重考查学生分析、计算能力及空间想象能力，利用均摊法计算晶胞，题目难度中等．