Question

[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
（1）A、B、C為短周期元素，請根據(jù)下表信息回答問題．

元素	A	B	C
性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息	工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)，單質(zhì)能助燃	氣態(tài)氫化物的水溶液顯堿性	原子有三個電子層，簡單離子在本周期中半徑最小

①第一電離能：A

 

B（填“＞”、“＜”或“=”），基態(tài)C原子的電子排布式為

 

．
②B與C由共價鍵形成的某化合物BC最高可穩(wěn)定到2200℃，晶體類型為

 

．
（2）發(fā)展煤的液化技術(shù)被納入“十二五”規(guī)劃，中科院山西煤化所有關(guān)煤液化技術(shù)的高效催化劑研發(fā)項目取得積極進(jìn)展．已知：煤可以先轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣，再在催化劑作用下合成甲醇（CH₃OH），從而實現(xiàn)液化．
①某含銅的離子結(jié)構(gòu)如圖所示，在該離子內(nèi)部微粒間作用力的類型有

 

．
a．離子鍵    b．極性鍵     c．非極性鍵  d．配位鍵    e．范德華力   f．氫鍵） （填字母）
②煤液化獲得甲醇，再經(jīng)催化氧化可得到重要工業(yè)原料甲醛（HCHO），甲醇的沸點64.96℃，甲醛的沸點-21℃，甲醇的沸點更高的原因是因為分子間存在著氫鍵，甲醛分子間沒有氫鍵，但是甲醇和甲醛均易溶于水，原因是它們均可以和水分子間形成氫鍵．請你說明甲醛分子間沒有氫鍵原因

 

；
③甲醇分子中進(jìn)行sp³雜化的原子有

 

；甲醛與H₂發(fā)生加成反應(yīng)，當(dāng)生成1mol甲醇，斷裂σ鍵的數(shù)目為

 

．

Answer 1

分析：（1）工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)，單質(zhì)能助燃，則該物質(zhì)為氧氣，故A為O元素；B的氣態(tài)氫化物的水溶液顯堿性，故B為N元素；C元素原子有三個電子層，則為第三周期元素，C的簡單離子在本周期中半徑最小，則C為Al元素；
①同周期中第VA族元素的第一電離能比ⅥA族元素的大；Al原子的核外有13個電子；
②根據(jù)共價鍵的穩(wěn)定性判斷晶體類型；
（2）①根據(jù)含銅的離子的結(jié)構(gòu)圖分析，Cu與N元素間形成配位鍵，C與N之間形成極性鍵，C與C之間形成非極性鍵；
②根據(jù)形成氫鍵的條件分析；
③利用甲醇中的成鍵來分析原子的雜化類型；利用判斷σ鍵的規(guī)律來分析σ鍵數(shù)目

解答：解：（1）工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)，單質(zhì)能助燃，則該物質(zhì)為氧氣，故A為O元素；B的氣態(tài)氫化物的水溶液顯堿性，故B為N元素；C元素原子有三個電子層，則為第三周期元素，C的簡單離子在本周期中半徑最小，則C為Al元素；
①同周期中第VA族元素的第一電離能比VIA族元素的大，所以第一電離能：O＜N；Al原子的核外有13個電子，所以基態(tài)Al原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹；
故答案為：＜；1s²2s²2p⁶3s²3p¹；
②N與Al由共價鍵形成的某化合物AlN最高可穩(wěn)定到2200℃，則該晶體類型為原子晶體，
故答案為：原子晶體；
（2）①根據(jù)含銅的離子的結(jié)構(gòu)圖分析可知，Cu與N元素間形成配位鍵，C與N之間形成極性鍵，C與C之間形成非極性鍵；
故答案為：b、c、d；
②電負(fù)性較強(qiáng)的元素如N、O、F與H形成共價鍵時，能形成氫鍵，而C的電負(fù)性較弱，與H形成共價鍵后，不能形成氫鍵，
故答案為：甲醛分子中氫原子與碳原子形成共價鍵，碳的電負(fù)性較小，不構(gòu)成形成氫鍵的條件；
③甲醇分子中C原子形成4個單鍵，即C含有4個σ鍵電子對，所以是sp³雜化，甲醇中O含有2個4個σ鍵電子對和2個孤電子對，所以O(shè)原子為sp³雜化；甲醛中含有一個C=C，C=C由1個π鍵和1個σ鍵構(gòu)成，所以甲醛與H₂發(fā)生加成反應(yīng)，當(dāng)生成1mol甲醇，斷裂σ鍵的數(shù)目為N_A，
故答案為：C、O； N_A．

點評：本題考查了元素的推斷，涉及第一電離能的比較、電子排布式、晶體的判斷、氫鍵、化學(xué)鍵的判斷等，考查的知識點較多，綜合性較強(qiáng)．