Question

常用于除去高速公路冰雪的是“氯鹽類”融雪劑，如NaCl、MgCl₂等，
請回答：
（1）“氯鹽類”融雪劑主要成分的晶體類型為

 

；
（2）冰比硫化氫熔點(diǎn)高的原因是

 

，冰分子中氧原子的雜化軌道
類型為

 

；水的密度在4℃最大的原因是

 

；
（3）已知X、Y和Z為第三周期元素，其原子的第一至第四電離能如下表所示：

電離能/kJ?mol-1	I1	I2	I3	I4
X	578	1817	2745	11578
Y	738	1451	7733	10540
Z	496	4562	6912	9543

元素Y第一電離能大于X的原因是

 

；
（4）已知CN^-與 N₂結(jié)構(gòu)相似，1mol CN^-中π鍵數(shù)目為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)晶體的組成元素及性質(zhì)分析晶體的類型；
（2）從是否形成氫鍵以及價(jià)層電子對的角度分析；液態(tài)水，除含有簡單的水分子H₂O外，同時(shí)還含有締合分子（H₂O）₂和（H₂O）₃等，當(dāng)溫度在0℃水未結(jié)冰時(shí)，大多數(shù)水分子是以（H₂O）₃的締合分子存在，當(dāng)溫度升高到3.98℃（101 kPa）時(shí)，水分子多以（H₂O）₂締合分子形式存在，分子占據(jù)空間相對減小，此時(shí)水的密度最大．如果溫度再繼續(xù)升高在3.98℃以上，一般物質(zhì)熱脹冷縮的規(guī)律即占主導(dǎo)地位了；
（3）根據(jù)第一至第四電離能的變化可判斷出各元素的最高化合價(jià)，進(jìn)而推斷元素的種類，周期表中，同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增強(qiáng)；
（4）根據(jù)N₂的結(jié)構(gòu)分析CN^-結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)一個(gè)三鍵中含有2個(gè)π鍵、一個(gè)σ鍵來解答；

解答：解：（1）NaC1、MgC1₂等為活潑金屬與活潑非金屬性形成的離子化合物，屬于離子晶體；
故答案為：離子晶體；
（2）由于O元素的電負(fù)性較強(qiáng)，形成的氫化物中含有氫鍵，沸點(diǎn)較高；冰分子中氧原子的價(jià)層電子對數(shù)為4，進(jìn)行SP³雜化；當(dāng)溫度升高到3.98℃（101 kPa）時(shí)，水分子多以（H₂O）₂締合分子形式存在，分子占據(jù)空間相對減小，此時(shí)水的密度最大．如果溫度再繼續(xù)升高在3.98℃以上，一般物質(zhì)熱脹冷縮的規(guī)律即占主導(dǎo)地位了；
故答案為：冰中含有氫鍵；sp³；溫度升高到3.98℃（101 kPa）時(shí)，水分子多以（H₂O）₂締合分子形式存在，分子占據(jù)空間相對減小，此時(shí)水的密度最大；
（3）從表中原子的第一至第四電離能可以看出，Z的第一電離能較小，而第二電離子能較大，說明易失去1個(gè)電子，則Z的化合價(jià)為+1價(jià)，應(yīng)為Na元素，Y的第一、第二電離能較小，可失去2個(gè)電子，即最外層應(yīng)有2個(gè)電子，應(yīng)為Mg元素，而X的第一、第二、第三電離能都較小，可失去3個(gè)電子，最高化合價(jià)為+3價(jià)，應(yīng)為Al元素，周期表中，同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，則X、Y、Z的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)锳l、Mg、Na，因?yàn)樵�素Mg價(jià)電子排布式為3s²完全充滿狀態(tài)，比Al穩(wěn)定，所以Mg的第一電離能大于Al，
故答案為：Mg價(jià)電子排布式為3s²完全充滿狀態(tài)，此時(shí)3p全空，特別穩(wěn)定；
（4）N₂的結(jié)構(gòu)簡式為N≡N，CN^-與N₂結(jié)構(gòu)相似也存在三鍵，則1個(gè)CN^-中含有2個(gè)π鍵，所以1molCN^-中π鍵數(shù)目為2mol，故答案為：2mol；

點(diǎn)評：本題主要考查晶體類型的判斷、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響，以及元素的電離能等知識，題目難度較大．