Question

研究物質的微觀結構，有助于人們理解物質變化的本質．請回答下列問題．
（1）C、Si、N元素的電負性由大到小的順序是

 

．C₆₀和金剛石都是碳的同素異形體，二者相比較熔點較高的是

 

．
（2）A、B均為短周期金屬元素．依據下表數據，寫出B原子的電子排布式：

 

．

電離能/kJ?mol-1	I1	I2	I3	I4
A	932	1 821	15 390	21 771
B	738	1 451	7 733	10 540

（3）過渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色，與其d軌道電子排布有關．一般而言，d軌道全滿或全空時，無顏色；反之，則有顏色，如[Co（H₂O）₆]²⁺顯粉紅色．據此判斷，[Mn（H₂O）₆]²⁺

 

顏色．（填“無”或“有”）
（4）利用CO可以合成化工原料COCl₂、配合物Fe（CO）₅等．
①COCl₂分子的結構式為每個COCl₂分子內含有

 

A．4個σ鍵                  B．2個σ鍵、2個π鍵
C．2個σ鍵、1個π鍵       D．3個σ鍵、1個π鍵
②Fe（CO）₅在一定條件下發生分解反應：Fe（CO）₅=Fe（s）+5CO，反應過程中斷裂的化學鍵只有配位鍵，形成的化學鍵是

 

．
（5）已知Fe_xO晶體的晶胞結構為NaCl型，由于晶體缺陷x的值小于1．測知Fe_xO晶體密度為a g/cm³ 晶胞邊長為b nm．求x的值（列出方程式即可）

 

．

Answer 1

考點：配合物的成鍵情況,元素電離能、電負性的含義及應用,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,晶胞的計算

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）根據元素的電負性在周期表中的遞變規律判斷C、Si、N元素的電負性由大到小的順序；根據晶體的類型與熔沸點的關系判斷C₆₀和金剛石的熔點高低；
（2）由表中數據可知，A、B元素的第三電離能都劇增，故表現+2價，為第ⅡA族元素，B的第一電離能比A的小，故B為Mg元素，根據原子核外電子排布規律書寫；
（3）判斷Mn²⁺離子的原子核外3d軌道上是否含有電子來判斷是否有顏色；
（4）①共價單鍵是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵一個是π鍵；
②根據生成物判斷形成的化學鍵；
（5）根據晶胞結構、晶胞的密度和晶胞邊長列出用x表示的方程式．

解答： 解：（1）同周期元素從左到右元素的電負性逐漸增強，則電負性：N＞C，同主族元素從上到下電負性逐漸減弱，則電負性：C＞Si，則有N＞C＞Si，C₆₀是分子晶體，而金剛石是原子晶體，原子晶體的熔沸點遠大于分子晶體，
故答案為：N＞C＞Si；金剛石；
（2）由表中數據可知，A、B元素的第三電離能都劇增，故表現+2價，為第ⅡA族元素，B的第一電離能比A的小，故B為Mg元素，原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²； 
（3）Mn²⁺離子的原子核外排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，其d軌道上有5的電子，故[Mn（H₂O）₆]²⁺ 有顏色，
故答案為：有； 
（4）①C=O鍵中含有1個δ鍵，1個π鍵，則COCl₂分子內含有3個σ鍵、1個π鍵，所以D正確，
故答案為：D；
②Fe（CO）₅在一定條件下發生分解反應：Fe（CO）₅=Fe（s）+5CO，反應生成Fe，所以形成的化學鍵為金屬鍵，
故答案為：金屬鍵；
（5）Fe_xO晶體的晶胞結構為NaCl型，所以每個晶胞中含有4個Fe_xO，bnm=1×10^-7cm，根據ρ=

m

V

得：a=

4×(56x+16) NA

(b×10-7)3

，整理可得：（56x+16）×4=a（b×10^-7）³N_A，
故答案為：（56x+16）×4=a（b×10^-7）³N_A．

點評：本題考查較為綜合，涉及多個方面的知識，題目難度較大，本題注意晶體類型以及對數據的分析和判斷，學習中注重相關基礎知識和解題方法的積累．