Question

《物质结构与性质》模块
请回答下列问题：
（1）N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

电离能           I1       I2         I3         I4       …

In/kJ．mol^-1     578      1817      2745      11578    …

则该元素是______（填写元素符号）．
（2）基态锗（Ge）原子的电子排布式是______．Ge的最高价氯化物分子式是______．该元素可能的性质或应用有______．
A．是一种活泼的金属元素  B．其电负性大于硫  C．其单质可作为半导体材料  D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
（3）关于化合物，下列叙述正确的有______．
A．分子间可形成氢键 B．分子中既有极性键又有非极性键 C．分子中有7个σ键和1个π键 D．该分子在水中的溶解度大于2-丁烯
（4）NaF的熔点______的熔点（填＞、=或＜），其原因是______．

Answer

（1）根据第一至第四电离能的变化可判断出各元素的最高化合价，进而推断元素的种类；
（2）根据基态电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，以此解答该题；
根据主族元素的最高价等于最外层电子数；
A．Ge是一种金属元素，但最外层电子数为4，金属性不强；
B．硫的其电负性大于硅，硅的电负性大于锗； 
C．锗单质是一种半导体材料；  
D．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越小，熔点越低；
（3）A．A．根据氢键形成的条件；
B．同种元素原子形成的共价键是非极性键；不同种元素原子形成的共价键是极性键；
C．1个单键是1个σ键，一个双键是1个σ键和1个π键；
D．根据醛基比甲基更溶于水
（4）离子化合物，且电荷数相等，离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低．
【解析】
（1）从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二、第三电离能都较小，可失去3个电子，最高化合价为+3价，即最外层应有3个电子，应为铝元素，故答案为：Al；
（2）镓是32号元素，核外有32个电子，基态锗（Ge）原子原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p2；
Ge的最高价为+4价，氯化物分子式是GeCl4，故答案为：GeCl4；
A．Ge是一种金属元素，但最外层电子数为4，金属性不强，故A错误；
B．硫的其电负性大于硅，硅的电负性大于锗，所以锗的电负性小于硫，故B错误；  
C．锗单质是一种半导体材料，故C正确；  
D．氯化锗和溴化锗都是分子晶体，但氯化锗的相对分子质量小于溴化锗，所以氯化锗沸点低于溴化锗的沸点，
故选：CD；
（3）A．分子中不存在与电负性强的元素相连的氢原子，所以不存在氢键，故A错误；
B．分子中碳碳键是非极性键，碳氢键、碳氧键是极性键，故B正确；
C．1个单键是1个σ键，一个双键是1个σ键和1个π键，所以分子中有9个σ键和3个π键，故C错误；
D．根据醛基比甲基更溶于水，所以分子红两个甲基被醛基取代，溶解度增大，故D正确；
故选：BD；
（4）两者均为离子化合物，且电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低，
故答案为：＞；两者均为离子化合物，且电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低．