Question

13．研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，有助于人們理解物質(zhì)變化的本質(zhì)．請(qǐng)回答下列問題．
（1）C、Si、N元素的第一電離能由大到小的順序是N＞C＞Si．金剛石和晶體硅都是原子晶體，結(jié)構(gòu)相似但金剛石熔點(diǎn)比晶體硅高，其原因是二者都是原子晶體，金剛石鍵能大于晶體硅，所以熔點(diǎn)高．
（2）新制備的Cu（OH）₂可將乙醛〔CH₃CHO）氧化成乙酸，而自身還原成Cu₂O．乙酸中碳原子的雜化軌道類型為sp³、sp²，1mol乙酸分子中含有的σ鍵與數(shù)目為6N_A．Cu₂O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有16個(gè)銅原子．
（3）利用CO可以合成化工原料COCl₂、配合物Fe（CO）₅等．
①COCl₂的結(jié)構(gòu)式為，分子構(gòu)型為平面三角形
②Fe（CO）₅在一定條件下發(fā)生分解反應(yīng)：Fe（CO）₅═e（s）+5CO，反應(yīng)過程中，斷裂的化學(xué)鍵只有配位鍵，形成的化學(xué)鍵是金屬鍵．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)元素的電負(fù)性在周期表中的遞變規(guī)律判斷C、Si、N元素的電負(fù)性由大到小的順序；金剛石和晶體硅都是原子晶體，鍵能越大，熔點(diǎn)越高；
（2）乙醛中甲基上的C采取sp³雜化類型，醛基中的C采取sp²雜化類型；1個(gè)乙醛分子含有6個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵；根據(jù)O數(shù)目和Cu₂O中Cu和O的比例計(jì)算晶胞中Cu原子的數(shù)目；
（3）①COCl₂中C=O鍵中含有1個(gè)δ鍵，1個(gè)π鍵，據(jù)此書寫COCl₂的結(jié)構(gòu)式，根據(jù)雜化軌道類型判斷；
②根據(jù)生成物判斷形成的化學(xué)鍵．

解答 解：（1）同周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，則電負(fù)性：N＞C，同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減弱，則電負(fù)性：C＞Si，則有N＞C＞Si，原子晶體中，晶體熔沸點(diǎn)高低取決于微粒間形成的共價(jià)鍵的強(qiáng)弱，而強(qiáng)弱又取決于共價(jià)健的鍵長(zhǎng)和鍵能，鍵長(zhǎng)越短、鍵能越大，原子晶體熔沸點(diǎn)越高，金剛石和晶體硅都是原子晶體，鍵長(zhǎng)大小順序是C-C＜Si-Si，鍵能大小順序是C-C＞Si-Si，所以金剛石熔點(diǎn)比晶體硅高，
故答案為：N＞C＞Si；二者都是原子晶體，金剛石鍵能大于晶體硅，所以熔點(diǎn)高；
（2）乙醛中甲基上的C形成4條σ鍵，無孤電子對(duì)，因此采取sp³雜化類型，醛基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵，無孤電子對(duì)，采取sp²雜化類型；1個(gè)乙醛分子含有6個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，則1mol乙醛含有6molσ鍵，即6N_A個(gè)σ鍵；該晶胞中O原子數(shù)為4×1+6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=8，由Cu₂O中Cu和O的比例可知該晶胞中銅原子數(shù)為O原子數(shù)的2倍，即為16個(gè)，
故答案為：sp³、sp²；6N_A；CH₃COOH存在分子間氫鍵；16；
（3）①COCl₂中C=O鍵中含有1個(gè)δ鍵，1個(gè)π鍵，COCl₂分子的結(jié)構(gòu)式為：，則COCl₂分子內(nèi)含有3個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，所以C原子為sp²雜化，中心原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是平面三角形，
故答案為：；平面三角形；
②根據(jù)原子守恒，e為Fe，F(xiàn)e（CO）₅中Fe與CO之間形成配位鍵，F(xiàn)e（CO）₅═Fe（s）+5CO反應(yīng)過程中，斷裂的化學(xué)鍵只有配位鍵，由于反應(yīng)生成Fe，故形成金屬鍵，
故答案為：金屬鍵．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電離能、晶體的結(jié)構(gòu)、雜化原理的應(yīng)用等，綜合性強(qiáng)，為歷年高考選做常考題型，注意（2）晶體結(jié)構(gòu)的求解，題目難度中等．