Question

15．1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻．
（一）科學家通過X射線探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似，其中三種晶體的晶格能數據如下表：

晶體	NaCl	KCl	CaO
晶格能/（kJ•mol-1）	786	715	3401

四種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是MgO＞CaO＞NaCl＞KCl，
Na、Mg、Al第一電離能I從小到大的排列順序是Na、Al、Mg．
（二）（1）寫出基態Cu原子的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；位于元素周期表的ds區，金屬銅采用下列C（填字母代號）堆積方式．


（2）氮及其化合物在生活、生產和科技等方面有重要的應用．請回答下列問題：
①在氮氣分子中，氮原子之間存在著1個σ鍵和2個π鍵；
②用氫鍵表示式寫出氮的氫化物溶液中存在的所有氫鍵O-H…N、N-H…O、O-H…O、N-H…N．

Answer 1

分析 （一）影響晶體晶格能大小的因素有離子半徑以及離子所帶電荷的多少；同周期從左到右第一電離能增大，但是第IIA與IIIA族、第VA與VIA族反常；
（二）（1）Cu的原子序數為29，結合能量最低原理書寫電子排布式；Cu位于第IB族，屬于ds區；Cu為最密堆積，配位數為12；
（2）①氮氣分子中2個N原子之間通過氮氮三鍵相連，三鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵；
②N元素與O元素的電負性都很強，不同分子中的N原子、O原子與H原子之間都可以形成氫鍵．

解答 解：（一）離子半徑Mg²⁺＜Na⁺＜O^2-＜Ca²⁺＜Cl^-；離子電荷數Na⁺=Cl^-＜O^2-=Mg²⁺=Ca²⁺，離子晶體的離子半徑越小，帶電荷數越多，晶格能越大，則晶體的熔沸點越高，則有NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是MgO＞CaO＞NaCl＞KCl，
同周期從左到右第一電離能增大，但是第IIA與IIIA族、第VA與VIA族反常，則第一電離能I從小到大的排列順序是Na、Al、Mg；
故答案為：MgO＞CaO＞NaCl＞KCl；Na、Al、Mg；
（二）（1）Cu的原子序數為29，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；Cu位于第IB族，屬于ds區；Cu為最密堆積，配位數為12，C符合，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；ds； C；
（2）①氮氣分子中2個N原子之間通過氮氮三鍵相連，所以氮原子之間存在著1個σ鍵和2個π鍵；
故答案為：1；2；
②N元素與O元素的電負性都很強，不同分子中的N原子、O原子與H原子之間都可以形成氫鍵，則氨水溶液中存在的所有氫鍵O-H…N、N-H…O、O-H…O、N-H…N，
故答案為：O-H…N、N-H…O、O-H…O、N-H…N．

點評 本題考查較為綜合，題目難度中等，本題注意把握晶格能的大小比較、電子排布式的書寫以及空間構型的判斷方法，注意元素周期律的遞變規律．