Question

【化学—选修3物质结构与性质】（15分）

（1）元素的第一电离能：N        O（填“>”或：“<”）

（2）基态Fe²⁺的电子排布式为             。

（3）在N、Mg、Al、Si四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:

则该元素的元素符号是        。

（4）NO₃^-的空间构型       (用文字描述),SO₄^2－中S原子的杂化方式为       。

（5）硅烷（Si_nH_2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如下图所示，呈现这种变化关系的原因是                               。

（6）金属铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积，铜的原子半径为r nm，则铜晶胞的体积表达式为     cm³。

Answer

3

（1）> （2）1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6) （3）Al

（4）平面三角形 sp3杂化

（5）硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强

（6）1.6×10-20r3

【解析】

试题分析：（1）N原子的P轨道有3个电子，处于半充满状态，比相邻元素的第一电离能要大，所以元素的第一电离能：N > O；

（2）铁是26号元素，失去最外层电子，即4s轨道上的2个电子生成Fe2＋，则基态Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。

（3）元素原子的电离能有外到里逐渐增大，当发生层间变化的时，电离能的变化幅度非常大，由表格所给信息，I3到I4电离能变化的幅度非常大，所以该元素为最外层3个电子的Al。

（4）NO3-中键有3个，没有孤对电子，采用SP2杂化，空间构型为平面三角形, SO42－中有4个键，没有孤对电子，则S原子的杂化方式为sp3杂化。

（5）由图像分析可知，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强。

（6）在一个面心立方晶胞中，晶胞边长为a，铜原子的金属半径为r，根据简单的几何关系得：

(4r)2 = a2 + a2， a=2r, 铜的原子半径为r nm，则铜晶胞的体积表达式为1.6×10-20r3 cm3。

考点：考查第一电离能的大小判断，核外电子排布式，分子构型及杂化轨道类型等知识。