题目

题型：不详难度：来源：

（15分）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能(kJ/mol)	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

（1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，该同学所画的电子排布图违背了         。

（2）ACl₂分子中A的杂化类型为        。
（3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C₆₀可用作储氢材料。已知金刚石中的C－C的键长为154.45pm，C₆₀中C－C键长为145~140pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为是否正确    ，并阐述理由                      。
（4）科学家把C₆₀和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式         ，该物质的K原子和C₆₀分子的个数比为          。

（5）继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是          ，NCl₃分子的VSEPR模型为        。Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si₆₀分子中π键的数目为      。

答案

（1）能量最低原理（1分）   （2）sp杂化（2分）
（3）否（1分）、C₆₀为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键（2分）
（4）4s¹（1分）、3︰1（2分） （5）N>C>Si（2分）、正四面体（2分）、30（2分）

解析

（1）根据电离能数据可判断，A是Be，B是Mg。根据构造原理可知，应该排满了3s再排3p，剩余违背了能量最低原理。
（2）BeCl₂是直线型结构，中心原子是sp杂化。
（3）C₆₀为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键；而金刚石形成的晶体是原子晶体，熔化破坏的是共价键，所以是错误的。
（4）根据构造原理可知，基态钾原子的价电子排布式是4s¹；根据晶胞的结构可知，含有的_C60是8×1/8＋1＝2，而钾原子是12×1/2＝6，所以该物质的K原子和C₆₀分子的个数比为3︰1。
（5）非金属性越强，电负性越大，所以C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是N>C>Si；NCl₃分子中中心原子含有的孤对电子对数是（5－1×3）÷2＝1，所以其VSEPR模型为正四面体型；根据题意可知，分子中单键和双键的个数之比是2︰1的，如果是双键是x，则单键是2x，则一定有4x＋2x×2＝4×60，解得x＝30。由于双键是由1个α键和1个π键构成得，是由π键数目是30。