- 电离能
- 共448题
某主族元素原子的第一、二、三、四各级电离能依次为：899KJ/mol、1757KJ/mol、14840KJ/mol、18025KJ/mol，试分析该元素所在的族序数为（ ）
正确答案
解析
解：分析该元素的电离能可知，第三电离能剧增，第一二电离能较小，说明该元素容易失去2个电子，则该元素原子最外层电子数为2，故在第ⅡA族．
故选B．
（1）Ga与B同主族，Ga的基态原子核外电子排布式为______B与同周期相邻两元素第一电离能由大到小的顺序是______．
（2）硼酸（H3BO3）是白色片状晶体（层状结构如图），有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大．
①硼酸中B原子的杂化轨道类型为______．
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和______．
③加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是______．
④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OHˉ而呈酸性．写出硼酸的电离方程式______．
（3）立方氮化硼是一种新型陶瓷材料，结构和形体都类似金刚石，是现时所知的几乎最硬的物质，化学式为BN，则立方氮化硼中B原子的杂化轨道类型为______；1mol立方氮化硼中B-N的物质的量为______．
正确答案
解：（1）Ga与B同主族，处于第四周期ⅢA族，核外电子数为5+8+18=31，根据构造原理知其基态原子核外电子分布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1，同周期从左到右第一电离能增大，但是第IIA和第IIIA族、第VA和第VIA反常，故第一电离能：C＞Be＞B，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1； C＞Be＞B；
（2）①由图可知，B原子形成3个B-Oσ键，没有孤电子对，B原子杂化轨道数目为3，B原子采取sp2杂化方式，
故答案为：sp2；
②由硼酸晶体结构可知，层内分子中O与B、H之间形成共价键，分子间H、O之间形成氢键，层与层之间为范德华力，
故答案为：氢键、共价键；
③加热破坏了硼酸分子之间的氢键，硼酸分子与水分子之间形成氢键，加热时，硼酸的溶解度增大，
故答案为：加热破坏了硼酸分子之间的氢键，硼酸分子与水分子之间形成氢键；
④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OH-而呈酸性，即电离生成[B（OH）4]-、H+，电离方程式为：H3BO3+H2O⇌[B（OH）4]-+H+，
故答案为：H3BO3+H2O⇌[B（OH）4]-+H+；
（3）立方氮化硼的结构和形体都类似金刚石，金刚石中每个C原子与其它4个碳原子形成四面体结构，整个晶体为立体网状结构，则每个B原子形成4个共价键，则B原子的杂化类型为sp3；每个B原子形成4个共价键，则1mol立方氮化硼中B-N的物质的量为4mol，
故答案为：sp3；4mol．
解析
解：（1）Ga与B同主族，处于第四周期ⅢA族，核外电子数为5+8+18=31，根据构造原理知其基态原子核外电子分布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1，同周期从左到右第一电离能增大，但是第IIA和第IIIA族、第VA和第VIA反常，故第一电离能：C＞Be＞B，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1； C＞Be＞B；
（2）①由图可知，B原子形成3个B-Oσ键，没有孤电子对，B原子杂化轨道数目为3，B原子采取sp2杂化方式，
故答案为：sp2；
②由硼酸晶体结构可知，层内分子中O与B、H之间形成共价键，分子间H、O之间形成氢键，层与层之间为范德华力，
故答案为：氢键、共价键；
③加热破坏了硼酸分子之间的氢键，硼酸分子与水分子之间形成氢键，加热时，硼酸的溶解度增大，
故答案为：加热破坏了硼酸分子之间的氢键，硼酸分子与水分子之间形成氢键；
④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OH-而呈酸性，即电离生成[B（OH）4]-、H+，电离方程式为：H3BO3+H2O⇌[B（OH）4]-+H+，
故答案为：H3BO3+H2O⇌[B（OH）4]-+H+；
（3）立方氮化硼的结构和形体都类似金刚石，金刚石中每个C原子与其它4个碳原子形成四面体结构，整个晶体为立体网状结构，则每个B原子形成4个共价键，则B原子的杂化类型为sp3；每个B原子形成4个共价键，则1mol立方氮化硼中B-N的物质的量为4mol，
故答案为：sp3；4mol．
研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质．请回答下列问题．
（1）C、Si、N元素的第一电离能由大到小的顺序是______．金刚石和晶体硅都是原子晶体，结构相似但金刚石熔点比晶体硅高，其原因是______．
（2）新制备的Cu（OH）2可将乙醛〔CH3CHO）氧化成乙酸，而自身还原成Cu2O．乙酸中碳原子的杂化轨道类型为______，1mol乙酸分子中含有的σ键与数目为______．Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有______个铜原子．
（3）利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe（CO）5等．
①COCl2的结构式为______，分子构型为______
②Fe（CO）5在一定条件下发生分解反应：Fe（CO）5═e（s）+5CO，反应过程中，断裂的化学键只有配位键，形成的化学键是______．
正确答案
N＞C＞Si
二者都是原子晶体，金刚石键能大于晶体硅，所以熔点高
sp3、sp2
6NA
16
平面三角形
金属键
解析
解：（1）同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则电负性：N＞C，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则电负性：C＞Si，则有N＞C＞Si，原子晶体中，晶体熔沸点高低取决于微粒间形成的共价键的强弱，而强弱又取决于共价健的键长和键能，键长越短、键能越大，原子晶体熔沸点越高，金刚石和晶体硅都是原子晶体，键长大小顺序是C-C＜Si-Si，键能大小顺序是C-C＞Si-Si，所以金刚石熔点比晶体硅高，
故答案为：N＞C＞Si；二者都是原子晶体，金刚石键能大于晶体硅，所以熔点高；
（2）乙醛中甲基上的C形成4条σ键，无孤电子对，因此采取sp3杂化类型，醛基中的C形成3条σ键和1条π键，无孤电子对，采取sp2杂化类型；1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键，则1mol乙醛含有6molσ键，即6NA个σ键；该晶胞中O原子数为4×1+6×
故答案为：sp3、sp2；6NA；CH3COOH存在分子间氢键；16；
（3）①COCl2中C=O键中含有1个δ键，1个π键，COCl2分子的结构式为：
故答案为：
②根据原子守恒，e为Fe，Fe（CO）5中Fe与CO之间形成配位键，Fe（CO）5═Fe（s）+5CO反应过程中，断裂的化学键只有配位键，由于反应生成Fe，故形成金属键，
故答案为：金属键．
[化学--物质结构与性质]
研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质．请回答下列问题．
（1）C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是______．C60和金刚石都是碳的同素异形体，金刚石熔点高于C60的熔点，原因是______．
（2）A、B均为短周期金属元素．依据下表数据，写出B原子的电子排布式：______．
（3）过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关．一般地，为d0或d10排布时，无颜色；为d1～d9排布时，有颜色，如[Co（H2O）6]2+显粉红色．据此判断，[Mn（H2O）6]2+______颜色（填“无”或“有”）．
（4）利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe（CO）5等．
①COCl2分子的结构式为
A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键
C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键
②Fe（CO）5在一定条件下发生分解反应：Fe（CO）5=Fe（s）+5CO，反应过程中，断裂的化学键只有配位键，形成的化学键是______．
正确答案
解：（1）同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则电负性：N＞C，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则电负性：C＞Si，则有N＞C＞Si，C60是分子晶体，而金刚石是原子晶体，原子晶体的熔沸点远大于分子晶体，
故答案为：N＞C＞Si；金刚石是原子晶体，C60是分子晶体；
（2）由表中数据可知A、B最外层电子数为2，位于相同主族，根据电离能的大小可知B为Mg元素，原子序数为12，核外电子排布式为1s22s22p63s2，
故答案为：1s22s22p63s2；
（3）Mn2+离子的原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d5，其d轨道上有5的电子，故[Mn（H2O）6]2+ 有颜色，
故答案为：有；
（4）C=O键中含有1个δ键，1个π键，则COCl2分子内含有3个σ键、1个π键，Fe（CO）5在一定条件下发生分解反应：
Fe（CO）5=Fe（s）+5CO，反应生成Fe，则形成金属键，
故答案为：D；金属键．
解析
解：（1）同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则电负性：N＞C，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则电负性：C＞Si，则有N＞C＞Si，C60是分子晶体，而金刚石是原子晶体，原子晶体的熔沸点远大于分子晶体，
故答案为：N＞C＞Si；金刚石是原子晶体，C60是分子晶体；
（2）由表中数据可知A、B最外层电子数为2，位于相同主族，根据电离能的大小可知B为Mg元素，原子序数为12，核外电子排布式为1s22s22p63s2，
故答案为：1s22s22p63s2；
（3）Mn2+离子的原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d5，其d轨道上有5的电子，故[Mn（H2O）6]2+ 有颜色，
故答案为：有；
（4）C=O键中含有1个δ键，1个π键，则COCl2分子内含有3个σ键、1个π键，Fe（CO）5在一定条件下发生分解反应：
Fe（CO）5=Fe（s）+5CO，反应生成Fe，则形成金属键，
故答案为：D；金属键．
已知X、Y两种元素的电负性X＞Y，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：元素的非金属性越强，其电负性越大，X、Y两种元素的电负性X＞Y，则非金属性：X＞Y，
A．第一电离能：Y可能大于X，如Mg第一电离能大于Al，故A错误；
B．若X、Y均为非金属，元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，非金属性X＞Y，则气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX，故B正确；
C．X、Y均为非金属，则含氧酸的酸性：X对应的酸性可能弱于Y对应的，如硫酸的酸性大于HClO，故C错误；
D．若X、Y均为金属，电负性：X＞Y，则金属性X＜Y，元素的金属性越强其最高价氧化物的水化物碱性越强，所以最高价氧化物对应水化物的碱性：X对应的碱性弱于Y对应的，故D错误；
故选B．
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