Question

【題目】已知A，B，C，D，E、F六種元素的原子序數依次增大，其中A元素的原子半徑在短周期元素中最小；B原子核外電子有6種不同的運動狀態；D原子L層上有2對成對電子。E元素在地殼中含量居第二位，F 與E位于同一周期，且是該周期元素中電負性最大的元素。

根據以上信息回答下列問題：

(1)E元素可分別與D元素、F元素形成兩種常見化合物，這兩種化合物的熔沸點高低順序為____________(用化學式表示)，原因是_____________________。

(2)C的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點還要高，其原因是____________。

(3)1 mol B2A2分子中含σ鍵的數目是____________。

(4)圖(Ⅰ)是B元素的單質晶體的一個晶胞，該晶胞中含有_____個原子，該晶體類型為________。

(5)E單質存在與金剛石結構類似的晶體，晶體中原子之間以_________相結合，其晶胞中共有8個原子，其中在面心位置貢獻______個原子。

(6)BD2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖(Ⅱ)所示。該晶體的類型屬于_______(填“分子”、“原子”、“離子”或“金屬”)晶體，該晶體中B原子軌道的雜化類型為__________。

Answer 1

【答案】SiO2＞SiCl4 二氧化硅為原子晶體，而SiCl4為分子晶體 NH3分子間形成氫鍵，同族其他元素氫化物分子間不能形成氫鍵 3NA(或1.806×1024) 8 原子晶體 共價鍵 3 原子 sp3雜化

【解析】

已知A，B，C，D，E、F六種元素的原子序數依次增大，其中A元素的原子半徑在短周期元素中最小，則A為氫元素；B原子核外電子有6種不同的運動狀態，核外電子數為6，則B為碳元素；D原子L層上有2對成對電子，則D外圍電子排布為2s22p4，則D為氧元素。C的原子序數介于碳元素與氧元素之間，則C為氮元素；E元素在地殼中含量居第二位，則E為硅元素；F 與E位于同一周期，且是該周期元素中電負性最大的元素，F為氯元素。

由分析可知：A為氫元素、B為碳元素、C為氮元素、D為氧元素、E為硅元素、F為氯元素。

(1)E元素可分別與D元素、F元素形成兩種常見化合物SiO2和SiCl4 ，這兩種化合物的熔沸點高低順序為SiO2＞SiCl4 ，原因是二氧化硅為原子晶體，而SiCl4為分子晶體；

(2)C的氫化物NH3比下周期同族元素的氫化物PH3沸點還要高，其原因是NH3分子間形成氫鍵，同族其他元素氫化物分子間不能形成氫鍵。

（3）C2H2分子中含有1個C≡C叁鍵、2個C-H單鍵，叁鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵，單鍵都是σ鍵，故1mol C2H2分子中含σ鍵的數目是3NA(或1.806×1024) ；

（4）由圖(Ⅰ)中B元素的單質的晶胞結構示意圖可知，該晶胞中4個C原子位于晶胞內部、6個C原子位于面心、8個C原子位于頂點上，故該晶胞中含有C原子數目=4+6×1/2+8×1/8=8；碳原子之間是以共價鍵結合形成空間網狀結構，故該晶體類型為原子晶體。

（5）硅晶體和金剛石晶體都屬于原子晶體，硅原子之間以共價鍵結合．在金剛石晶體的晶胞中，每個面心有一個碳原子，晶體硅有著類似結構，則面心位置貢獻的原子為 6×1/2=3個；

（6）由CO2在高溫高壓下所形成的晶體的晶胞結構示意圖可知．該晶體中相鄰的原子間通過共價鍵形成空間網狀結構晶體，故基屬于原子晶體；該晶體中每個C原子形成4個C-O單鍵，故C原子軌道的雜化類型為sp3。