Question

【化學(xué)—選修3　物體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)

I．德國和美國科學(xué)家首先制出由20個碳原子組成的空心籠狀分子C20，該籠狀結(jié)構(gòu)是由許多正五邊形構(gòu)成如右圖。  

①C20分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學(xué)鍵；

②多面體的頂點數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系，遵循歐拉定理 ：,頂點數(shù)＋面數(shù)＋棱邊數(shù)＝2,

請回答： C20分子共有________個正五邊形，共有________條棱邊。

II.A、B、C是短周期非金屬元素，核電荷數(shù)依次增大。A原子外圍電子排布為ns2np2，C是地殼中含量最多的元素。D元素的核電荷數(shù)為29。請用對應(yīng)的元素符號或化學(xué)式填空：

(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為________。

(2)分子(AB)2中鍵與鍵之間的夾角為180°，并有對稱性，每個原子最外層電子數(shù)均滿足八電子，其結(jié)構(gòu)式為________，1 mol該分子中含有π鍵的數(shù)目為________。該分子中碳原子的雜化軌道類型是__________________，該分子屬于________分子(填“極性”或“非極性”)。

(3)基態(tài)D原子的電子排布式為________________。

Answer 1

解析：I.頂點數(shù)為20、棱數(shù)為20×3÷2＝30、面數(shù)＝30＋2－20＝12。

II.由題意可知，A、B、C、D四種元素分別是C、N、O、Cu，(1)注意，第一電離能N＞O。

(2)(AB)2中鍵與鍵之間的夾角為180°，說明該分子為對稱直線型非極性分子。(3)Cu的前三層是全充滿狀態(tài)，前三層占有28個電子。

答案：I.12 (2分)　30 (2分)

II.   (1)C＜O＜N(2分)

(2)  (2分)　4NA(或2.408×1024)(2分)　sp (2分)　非極性(1分)

(3)1s22s22p63s23p63d104s1 (2分)