Question

【化學--物質結構與性質】
C、N、Si、Fe等元素及其化合物有重要的應用．
（1）上述四種元素的原子中，未成對電子數最多的元素是

 

．
（2）C元素是形成有機物的主要元素，下列分子中含有sp和sp3雜化方式的是

 

（填寫序號）．
a．；b．CH₄； c．CH₂=CHCH₃；d．CH₃CH₂C≡CH． 
（3）繼C₆₀之后，科學家又合成了Si₆₀、N₆₀．C、Si、N原子電負性由大到小的順序是

 

（用元素符號表示）．Si₆₀分子中每個硅原子只跟相鄰的3個硅原子形成共價鍵，且每個硅原子最外層都滿足8電子穩定結構，則Si₆₀分子中π鍵的數目為

 

．
（4）一定條件下，C元素可形成多種晶體．圖1是其中某種晶體的一個晶胞，該晶胞中含有

 

個C原子．
（5）圖2為金屬鐵某種晶體的晶胞結構，已知該晶體的密度為a gN_A 為阿伏加德羅常數的值，則該晶胞的體積為

 

cm³．

Answer 1

考點：晶胞的計算,元素電離能、電負性的含義及應用

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）根據其核外電子排布式中未成對電子數判斷；
（2）根據價層電子對互斥理論確定其雜化方式；
（3）同一主族元素知，元素的電負性隨著原子序數的增大而減小，同一周期元素中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大；
利用均攤法計算共價鍵數目；
（4）利用均攤法計算碳原子個數；
（5）V=

M NA ×2

ρ

．

解答： 解：（1）C原子中未成對電子數是2，N原子中未成對電子數是3，Si原子中未成對電子數是2，Fe原子中未成對電子數是4，故答案為：Fe；
（2）a．甲基碳原子有4個共價單鍵，所以碳原子采用sp³雜化，苯環上碳原子采用sp²雜化，故不符合；
b．甲烷中碳原子采用sp³雜化，故不符合；
c．CH₂=CHCH₃的甲基碳原子采用sp³雜化，連接碳碳雙鍵的碳原子采用sp²雜化，故不符合；
d．CH₃CH₂C≡CH的甲基、亞甲基碳原子采用sp³雜化，連接碳碳三鍵的碳原子采用sp雜化，故符合；
故選d；
（3）同一主族元素知，元素的電負性隨著原子序數的增大而減小，同一周期元素中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大，所以C、Si、N原子電負性由大到小的順序是N＞C＞Si，Si₆₀分子中每個硅原子只跟相鄰的3個硅原子形成共價鍵，且每個硅原子最外層都滿足8電子穩定結構，所以每個硅原子和其中兩個硅原子形成共價單鍵，和另外的一個硅原子形成共價雙鍵，所以平均每個硅原子形成π鍵數目為：

1

2

×60=30，
故答案為：N＞C＞Si，30；
（4）該晶胞中碳原子個數=4+6×

1

2

+8×

1

8

=8，故答案為：8；
（5）該晶胞中鐵原子個數=1+8×

1

8

=2，V=

M NA ×2

ρ

=

56 NA ×2

a

=

112

aNA

，故答案為：

112

aNA

．

點評：本題考查晶胞的計算、晶胞中原子個數的確定、電負性大小的判斷等知識點，利用均攤法、元素周期律來分析解答即可，難度中等．