Question

決定物質性質的重要因素是物質的結構．請回答下列問題：
（1）N、O、S三種元素的第一電離能從大到小的順序為

 

．
（2）甲醛（H₂C=O）分子碳原子的雜化方式為

 

用價層電子對互斥理論推斷甲醛中H-C-H的鍵角

 

120°（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）科學家通過X射線探明，KCl、MgO、CaO的晶體結構與NaCl的晶體結構相似（圖a所示）．KCl、CaO、MgO三種離子晶體熔點從高到低的順序是

 

．
（4）設MgO晶胞的邊長為acm，則MgO的密度是

 

g?cm^-3（只要求列算式．阿伏加德羅常數(shù)為N_A）．
（5）某配合物的分子結構如圖b所示，其分子內不含有

 

 （填字母）．
A．離子鍵  B．共價鍵  C．金屬鍵  D．配位鍵  E．氫鍵  F．π鍵．

Answer 1

考點：晶胞的計算,元素電離能、電負性的含義及應用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）元素的非金屬性越強，其第一電離能越大，同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于相鄰元素，同一主族從上到下，第一電離能呈減小的趨勢，據(jù)此判斷；
（2）甲醛的中心原子碳原子的價電子數(shù)為

2+4

2

=3，故碳原子的雜化方式為sp²雜化，因為碳氧之間為雙鍵，根據(jù)價層電子對互斥理論可知雙鍵與單鍵之間的斥為大于單鍵與單鍵之間的斥力，據(jù)此答題；
（3）根據(jù)離子半徑越小晶格能越大，離子帶電荷越大，晶格能越大，晶格能大，對應的離子晶體的熔點就越高，據(jù)此答題；
（4）根據(jù)均攤法計算出每個晶胞中含有離子個數(shù)，再根據(jù) ρ=

m

V

計算出密度；
（5）根據(jù)圖b可知，碳氮之間為雙鍵，其中之一為π鍵，氮和鎳之間電子對由氮原子單方面提供為配位鍵，其它都為共價鍵，據(jù)此答題．

解答： 解：（1）元素的非金屬性越強，其第一電離能越大，同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于相鄰元素，同一主族從上到下，第一電離能呈減小的趨勢，所以這幾種元素第一電離能大小順序是N＞O＞S，故答案為：N＞O＞S；
（2）甲醛的中心原子碳原子的價電子數(shù)為

2+4

2

=3，故碳原子的雜化方式為sp²雜化，因為碳氧之間為雙鍵，根據(jù)價層電子對互斥理論可知雙鍵與單鍵之間的斥為大于單鍵與單鍵之間的斥力，所以H-C-H的鍵角小于120°，故答案為：sp²；＜；
（3）根據(jù)離子半徑越小晶格能越大，離子帶電荷越大，晶格能越大，晶格能大，對應的離子晶體的熔點就越高，所以熔點MgO＞CaO＞KCl，
故答案為：MgO＞CaO＞KCl；
（4）根據(jù)均攤法可知每個晶胞中含有鎂離子個數(shù)為12×

1

4

+1=4，氧離子的個數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4，再根據(jù) ρ=

m

V

得ρ=

4×(24+16) NA

a3

g?cm^-3=

160

NA?a3

g?cm^-3，
故答案為：

160

NA?a3

．
（5）根據(jù)圖b可知，碳氮之間為雙鍵，其中之一為π鍵，氮和鎳之間電子對由氮原子單方面提供為配位鍵，其它都為共價鍵，故答案為：AC．

點評：本題主要考查第一電離能、原子雜化軌道、晶胞的計算、配位化合物的結構等知識，有一定的綜合性，中等難度．