Question

8．根據(jù)已學(xué)知識，請你回答下列問題：
（1）寫出原子序數(shù)最小的第Ⅷ族元素原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：．
（2）寫出3p軌道上有2個未成對電子的元素的符號：Si或S．
（3）該元素被科學(xué)家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”，其原子的外圍電子排布是4s²4p⁴，該元素的名稱是硒．
（4）第三主族的元素由于最外能層的p能級中有空軌道，故稱為缺電子元素．硼酸的結(jié)構(gòu)式可表示為，但硼酸溶于水后，1個硼酸分子與水作用，只能產(chǎn)生1個H⁺，請寫出硼酸溶于水后溶液顯酸性的離子方程式：B（OH）₃+H₂O?B（OH）₄^-+H⁺．
（5）已知：下列化學(xué)鍵的鍵能（KJ/mol），Si-O；460，Si-Si：175，O=O：498，則反應(yīng)Si+O₂=SiO₂的反應(yīng)的△H=-892KJ/mol
（6）寫出二氧化硫和水合氫離子中硫原子，氧原子分別采用sp²和sp³雜化形式，其空間構(gòu)型分別為V形和三角錐型．
（7）已知N-N，N=N，N≡N鍵能之比為1.00：2.17：4.90，而C-C，C=C，C≡C鍵能之比為1.00：1.77：2.34．用數(shù)據(jù)分析氮分子不容易發(fā)生加成反應(yīng)而乙烯和乙炔容易發(fā)生加成反應(yīng)的原因N≡N鍵能大于N-N鍵能的三倍，N=N的鍵能大于N-N的二倍，而C≡C鍵能小于C-C鍵能的三倍，C=C鍵能小于C-C鍵能的二倍．說明乙烯和乙炔中的π鍵不牢固，容易被試劑進(jìn)攻，故易發(fā)生加成反應(yīng)．而氮分子中N≡N非常牢固，不易發(fā)生加成反應(yīng)．
（8）用氫鍵表示法表示鄰羥基苯甲醛分子內(nèi)氫鍵．

Answer 1

分析 （1）原子序數(shù)最小的第Ⅷ族元素為Fe，核外電子數(shù)為29，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書畫出Fe原子結(jié)構(gòu)示意圖；
（2）3p軌道上有2個未成對電子的元素，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶2s²3p²或1s²2s²2p⁶2s²3p⁴；
（3）該元素被科學(xué)家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”，其原子的外圍電子排布是4s²4p⁴，處于都是周期ⅥA族，為Se元素；
（4）硼酸分子中B原子含有空軌道，與水電離出的氫氧根離子形成配位鍵形成B（OH）₄^-，同時產(chǎn)生1個H⁺；
（5）1molSi中含有2molSi-Si，1molSiO₂含有4molSi-O鍵，△H=反應(yīng)物的鍵能和-生成物的鍵能和；
（6）計算氧原子的價層電子數(shù)與氧原子的孤對電子對數(shù)，判斷雜化方式與水合氫離子的空間構(gòu)型，計二氧化硫中硫原子的價層電子數(shù)與氧原子的孤對電子對數(shù)，確定其空間結(jié)構(gòu)；
（7）由鍵能比例關(guān)系可知，N≡N鍵能大于N-N鍵能的三倍，N=N的鍵能大于N-N的二倍，而C≡C鍵能小于C-C鍵能的三倍，C=C鍵能小于C-C鍵能的二倍，鍵能越小化學(xué)鍵越不穩(wěn)定，反應(yīng)越容易進(jìn)行；
（8）鄰羥基苯甲醛分子內(nèi)羥基H原子與醛基中氧原子之間形成氫鍵．

解答 解：（1）原子序數(shù)最小的第Ⅷ族元素為Fe，核外電子數(shù)為29，有4個電子層，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，由里到外各層電子數(shù)為2、8、14、2，F(xiàn)e原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）3p軌道上有2個未成對電子的元素，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶2s²3p²或1s²2s²2p⁶2s²3p⁴，為Si元素或S元素，故答案為：Si或S；
（3）該元素被科學(xué)家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”，其原子的外圍電子排布是4s²4p⁴，處于都是周期ⅥA族，為Se元素，故答案為：硒；
（4）硼酸分子中B原子含有空軌道，與水電離出的氫氧根離子形成配位鍵形成B（OH）₄^-，同時產(chǎn)生1個H⁺，硼酸溶于水后溶液顯酸性的離子方程式為：B（OH）₃+H₂O?B（OH）₄^-+H⁺，故答案為：B（OH）₃+H₂O?B（OH）₄^-+H⁺；
（5）△H=反應(yīng)物的鍵能和-生成物的鍵能和=2×175KJ/mol+498KJ/mol-4×460KJ/mol=-892KJ/mol，故答案為：-892KJ/mol；
（6）二氧化硫分子是O原子價層電子對2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，氧原子孤對電子對數(shù)為1，氧原子采取sp²雜化，二氧化硫分子中硫原子價層電子對2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，氧原子孤對電子對數(shù)為1，空間構(gòu)型為V形；
水合氫離子中氧原子的價層電子對3+$\frac{1}{2}$（6-1-3×1）=4，氧原子孤對電子對數(shù)為1，氧原子采取sp³雜化，水合氫離子空間構(gòu)型為三角錐型，
故答案為：sp²；sp³；V形；三角錐型；
（7）N≡N鍵能大于N-N鍵能的三倍，N=N的鍵能大于N-N的二倍，而C≡C鍵能小于C-C鍵能的三倍，C=C鍵能小于C-C鍵能的二倍．說明乙烯和乙炔中的π鍵不牢固，容易被試劑進(jìn)攻，故易發(fā)生加成反應(yīng)．而氮分子中N≡N非常牢固，不易發(fā)生加成反應(yīng)，
故答案為：N≡N鍵能大于N-N鍵能的三倍，N=N的鍵能大于N-N的二倍，而C≡C鍵能小于C-C鍵能的三倍，C=C鍵能小于C-C鍵能的二倍．說明乙烯和乙炔中的π鍵不牢固，容易被試劑進(jìn)攻，故易發(fā)生加成反應(yīng)．而氮分子中N≡N非常牢固，不易發(fā)生加成反應(yīng)；
（8）鄰羥基苯甲醛分子內(nèi)羥基H原子與醛基中氧原子之間形成氫鍵，分子中氫鍵如圖所示：，故答案為：．

點(diǎn)評 本題考查結(jié)合性質(zhì)位置關(guān)系、核外電子排布、雜化理論與分子構(gòu)型、鍵能與分子性質(zhì)關(guān)系、氫鍵等，題目綜合性較大，側(cè)重對基礎(chǔ)知識的鞏固，難度中等．