Question

完成下列问题．
（1）Si、P、S三种元素的电负性由大到小的顺序是

 

，Si、P、S三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是

 

．
（2）下列说法正确的是

 

．
A．CO₂和H₂S分子都是直线形
B．P₄、BF₃和HCN都是非极性分子
C．C₂H₂分子中含有σ键与π键的个数比为3：2
D．α-氨基-丙酸分子中碳原子的杂化方式有：sp²、sp³
（3）乙酸分子间存在以氢键缔合的二聚体（含一个环状结构），请画出这种二聚体的结构：

 

．
（4）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好．在V₂O₅、CrO₂和Fe₂O₃三种离子型氧化物中，磁记录性能最好的是

 

．
（5）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这四种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如图所示），已知部分离子晶体的晶格能数据如下表：

离子晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ?mol-1	786	715	3401

则KCl、MgO、CaO、TiN这四种晶体的熔点从高到低的顺序是

 

．
其中MgO晶体中一个Mg²⁺周围和它最邻近且等距离的Mg²⁺有

 

个．

Answer 1

考点：元素电离能、电负性的含义及应用,判断简单分子或离子的构型,晶胞的计算,极性分子和非极性分子,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）同一周期元素中，从左到右元素电负性增强；同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，第IIA和第IIIA族、第VA和第VIA族反常；
（2）A．根据中心原子的价层电子对数判断；
B．根据分子的正负电荷中心是否重叠分析；
C．根据C₂H₂结构式分析；
D．根据α-氨基-丙酸分子（）中碳原子的共价键分析；
（3）在二个乙酸分子间中，羧基上的氢原子与另一个乙酸分子中碳氧双键上氧原子形成氢键；
（4）根据钒离子、铬离子和铁离子的未成对电子判断；
（5）晶格能越大熔点越高；根据MgO晶胞的结构，可以确定一个Mg²⁺周围和它最邻近且等距离的Mg²⁺有数目．

解答： 解：（1）同一周期元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，所以Si、P、S三种元素的电负性由大到小的顺序是S＞P＞Si；同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，第IIA和第IIIA族、第VA和第VIA族反常，Si、P、S三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是P＞S＞Si；
故答案为：S＞P＞Si；P＞S＞Si；
（2）A．CO₂中心原子的价层电子对数为2，为直线形分子，H₂S中心原子的价层电子对数为4，且含有2个孤电子对，属于V形，故A错误；
B．P₄、BF₃分子的正负电荷中心重叠为非极性分子，HCN是极性分子，故B错误；
C．C₂H₂结构式为H-C≡C-H，分子中含有2个单键和1个三键，则σ键与π键的个数比为3：2，故C正确；
D．α-氨基-丙酸分子（）中甲基上碳原子形成4个共价键为sp³杂化，羧基上碳原子含有1个C=O和1个C-H、1个C-O，共3个价层电子对，为sp²杂化，故D正确；
故答案为：CD；
（3）二个乙酸分子间中，羧基上的氢原子与另一个乙酸分子中碳氧双键上氧原子形成氢键，所以其氢键表示为，
故答案为：；
（4）V₂O₅中钒离子的核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶，无未成对电子，CrO₂中铬离子的核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²两对未成对电子，而Fe₂O₃中Fe³⁺电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵有5对未成对电子，以Fe₂O₃中的未成对电子数最多，故答案为：Fe₂O₃；
（5）KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似，TiN中离子都带3个单位电荷，MgO、CaO中离子都带2个单位电荷，KCl中离子都带1个单位电荷，离子半径Cl^-＜O^2-＜N^3-，Mg²⁺＜Ca²⁺＜K⁺，高价化合物的晶格能远大于低价离子化合物的晶格，晶格能TiN＞MgO＞CaO＞KCl，故熔点TiN＞MgO＞CaO＞KCl；
在MgO晶胞中Mg²⁺周围有六个O^2-，O^2-周围有六个Mg²⁺，根据晶胞的结构可以看出，如果以体心上一个Mg²⁺为究对象，和它最邻近且等距离的Mg²⁺分布在晶胞每个棱边中点上，共有12个，
故答案为：TiN＞MgO＞CaO＞KCl；12．

点评：本题考查较综合，涉及电负性的比较、第一电离能的比较、杂化类型的判断、分子的极性、核外电子排布式、离子晶体熔点的比较等知识点，难点是氢键的书写，明确哪些元素的原子能形成氢键，题目难度中等．