Question

納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應(yīng)用到社會(huì)生活和高科技領(lǐng)域．單位質(zhì)量的A和B單質(zhì)燃燒時(shí)均放出大量熱，可用作燃料．已知A和B為短周期元素，其原子的第一至第四電離能如表所示：

電離能（kJ/mol）	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

（1）某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷B的核外電子排布如圖1所示，該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了

 

．
（2）ACl₂分子中A的雜化類型為

 

．
（3）我國(guó)部分城市霧霾天占全年一半，引起霧霾的PM2.5微細(xì)粒子包含（NH₄）₂SO₄、NH₄NO₃、有機(jī)顆粒物及揚(yáng)塵等，其中SO₄^2-的空間構(gòu)型是

 

（用文字描述），與NO₃^-互為等電子體的分子是

 

．
（4）科學(xué)家把C₆₀和鉀摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其晶胞如圖2所示，該物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體．寫出基態(tài)鉀原子的價(jià)電子排布式

 

，該物質(zhì)的K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為

 

．
（5）繼C₆₀后，科學(xué)家又合成了Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子電負(fù)性由大到小的順序是

 

．Si₆₀分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則Si₆₀分子中π鍵的數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,“等電子原理”的應(yīng)用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）由圖1電子軌道排布圖可知，3s能級(jí)未填滿就填充3p能級(jí)，3s能級(jí)能量比3p能級(jí)低，違背了能量最低原理；
（2）BeCl₂分子中Be的成2個(gè)σ鍵，雜化軌道數(shù)為2，采取sp雜化；
（3）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷粒子的空間結(jié)構(gòu)；等電子體為原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)分別相同，據(jù)此判斷；
（4）鉀元素位于第四周期ⅠA族，據(jù)此寫出鉀元素價(jià)電子排布式；利用均攤法確定K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比；
（5）根據(jù)電負(fù)性遞變規(guī)律判斷電負(fù)性大小；每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，即形成三條共價(jià)鍵外，還形成一條π鍵，據(jù)此判斷π鍵的數(shù)目．

解答： 解：（1）①由圖1電子軌道排布圖可知，3s能級(jí)未填滿就填充3p能級(jí)，所以違背能量最低原理，
故答案為：能量最低原理；
（2）BeCl₂分子中Be的成2個(gè)σ鍵，雜化軌道數(shù)為2，采取sp雜化，
故答案為：sp；        
（3）SO₄^2-中中心原子S的價(jià)層電子對(duì)為

6+2

2

=4，雜化方式為SP³雜化，所以其空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu)；NO₃^-原子數(shù)為4，價(jià)電子數(shù)為24，則其等電子體為：SO₃或者BF₃，
故答案為：正四面體、SO₃或者BF₃；
（4）鉀元素位于第四周期ⅠA族，寫出鉀元素價(jià)電子排布式為4S¹；該晶胞中C₆₀個(gè)數(shù)=1+8×

1

8

=2，6×2×

1

2

=6，所以K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為6：2=3：1，
故答案為：4S¹、3：1；
（5）電負(fù)性同周期從左到右，逐漸增大，同主族從上到下，逐漸減小，則電負(fù)性由大到小順序?yàn)椋篘＞C＞Si；Si₆₀分子中，共價(jià)鍵數(shù)目為60×3×

1

2

=90，每三條共價(jià)鍵含有一條π鍵，數(shù)目為：90×

1

3

=30，
故答案為：N＞C＞Si、30．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞的計(jì)算、電子排布圖、雜化類型判斷、電負(fù)性等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，會(huì)運(yùn)用均攤法計(jì)算化學(xué)鍵、晶胞的化學(xué)式等．