Question

【題目】物質的結構決定物質的性質。請回答下列涉及物質結構和性質的問題：

（1）氨氣極易溶于水的主要原因是_____________________。

（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基態原子的未成對電子數與基態碳原子的未成對電子數相同，則其基態原子的外圍電子排布式為________________。

（3）碳化硅的結構與金剛石類似(如圖所示)，4個硅原子位于體心位置，碳原子位于頂點、面心位置，其硬度僅次于金剛石，具有較強的耐磨性能。碳化硅晶胞結構中每個硅原子周圍與其距離最近的碳原子有_______個，碳化硅化學式為________。已知碳化硅晶胞邊長為acm，阿伏加德羅常數為NA，則碳化硅的密度為_______g·cm3。

（4）(CH3)3N可用于制備醫藥、農藥，則(CH3)3N_______（填“能”或“不能”）溶于水。化合物(CH3)3N與鹽酸反應生成[(CH3)3NH]+，該過程新生成的化學鍵為_______。

a．離子鍵 b．配位鍵 c．氫鍵 d．非極性共價鍵

（5）成鍵原子中的孤電子對對鍵能有影響，第二周期元素A與氫形成的化合物中A-A鍵的鍵能（單位：kJ·mol－1）如下：H3C-CH3 346，H2N-NH2 247，HO-OH 207；

試分析上述化合物中A-A鍵的鍵能依次下降的原因__________________________。

Answer 1

【答案】 氨分子間存在氫鍵 3d84s2 4 SiC 160/NAa3 能 b 孤電子對越多，對成鍵電子的排斥擠壓增強，導致軌道重疊程度減小，成鍵能力下降，鍵能下降

【解析】

（1）由于氨分子間存在氫鍵，因此氨氣極易溶于水；

（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基態原子的未成對電子數與基態碳原子的未成對電子數相同，碳原子有2個未成對電子，因此該元素是Ni，則其基態原子的外圍電子排布式為3d84s2；

（3）4個硅原子位于體心位置，即晶胞中含有4個Si。碳原子位于頂點、面心位置，則晶胞中含有的碳原子個數是8×1/8+6×1/2＝4，所以其化學式是SiC。碳化硅晶胞結構中每個硅原子周圍與其距離最近的碳原子有4個，以硅原子為中心構成四面體。已知碳化硅晶胞邊長為a cm，則其體積是a3 cm3，阿伏加德羅常數為NA，所以碳化硅的密度為；

（4）極性分子(CH3)3N和水之間能形成氫鍵，所以(CH3)3N能溶于水。化合物(CH3)3N與鹽酸反應生成[(CH3)3NH]+，該過程新生成的化學鍵為氮與氫離子形成配位鍵，答案選b；

（5）根據鍵能數據可知由于孤電子對越多，對成鍵電子的排斥擠壓增強，導致軌道重疊程度減小，成鍵能力下降，鍵能下降，因此上述化合物中A-A鍵的鍵能依次下降。