Question

12．H₂O和CS₂分子中的原子都達到穩(wěn)定結構．
（1）上述四種元素電負性由大到小的順序是：O＞S＞C＞H．
（2）上述四種元素第一電離能比同周期相鄰兩種元素都小的元素是：O、S．
（3）CS₂分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為：1：1．
（4）用“大于”、“小于”或“等于”回答本問題：
①CS₂在其晶體中的配位數(shù)大于H₂O在其晶體中的配位數(shù)
②硫氰酸（H-S-C≡N）的熔點小于異硫氰酸（H-N=C=S）的熔點
（5）已知TiCl₄熔點為37℃，沸點為136℃，熔融態(tài)不導電，可知TiCl₄為分子晶體．
（6）六方氮化硼（BN）的晶胞結構如圖所示．
①晶胞內(nèi)的四個原子（如白球所示）所形成的空間結構為正四面體形
②硼原子的雜化方式為sp³．
③晶胞邊長為a nm則其密度為$\frac{1×1{0}^{23}}{{N}_{A}×{a}^{3}}$g•cm^-3（設阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A）

Answer 1

分析 （1）原子的得電子能力越強，其電負性的數(shù)值越大，即非金屬性越強電負性越大；
（2）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
（3）根據(jù)CS₂分子的結構簡式分析，雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵，單鍵屬于σ鍵；
（4）①直接同中心原子配位的原子數(shù)為配位數(shù)，結合CS₂、H₂O晶體結構解答；
②異硫氰酸分子間可形成氫鍵；
（5）根據(jù)題目中提供的物理性質(zhì)來判斷晶體類型從而判斷化合物類型；
（6）①晶胞內(nèi)的四個原子（如白球所示）所形成的空間結構為正四面體形；
②根據(jù)雜化理論判斷，立方相氮化硼晶體中，硼原子形成4個σ鍵、沒有孤電子對；
③立方氮化硼中，晶胞邊長為a pm=a×10^-10cm，晶胞體積V=（a×10^-10cm）³，該晶胞中N原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4、B原子個數(shù)為4，根據(jù)$\frac{m}{v}$計算密度．

解答 解：（1）同周期從左向右電負性逐漸增大，O＞C，同主族自上而下電負性減小，O＞S，非金屬性越強電負性越大，故電負性大小為O＞S＞C＞H，
故答案為：O＞S＞C＞H；
（2）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第ⅤA族的軌道上的電子半滿，能量比相鄰兩種元素低，不易失去一個電子，所以大于第ⅥA族的，所以其第一電離能比同周期相鄰兩種元素都小的元素是O、S，
故答案為：O、S；
（3）CS₂分子結構式為：S=C=S，雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵，單鍵屬于σ鍵，故CS₂分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1：1，
故答案為：1：1；
（4）①CS₂呈立方最密堆積（立方面心堆積，在其晶體中的配位數(shù)為12，H₂O呈面心立方晶胞，在其晶體中的配位數(shù)為8，所以CS₂在其晶體中的配位數(shù)大于H₂O在其晶體中的配位數(shù)，
故答案為：大于；    
②由于異硫氰酸分子間可形成氫鍵而硫氰酸分子間不能形成氫鍵，所以硫氰酸（H-S-C≡N）的沸點低于異硫氰酸，
故答案為：小于；
（5）已知TiCl₄熔點為37℃，沸點為136℃，熔融態(tài)不導電，由此可判斷 TiCl₄是由共價鍵結合的分子，
故答案為：分子；
（6）①立方氮化硼晶胞，每個N原子被4個B原子共用、每個B原子被4個N原子共用，晶胞內(nèi)的四個原子（如白球所示）所形成的空間結構為正四面體形，
故答案為：正四面體；      
②立方相氮化硼晶體中，硼原子形成4個σ鍵、沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為4，采取sp³雜化，
故答案為：sp³；
③立方氮化硼中，晶胞邊長為a cm，晶胞體積V=（acm）³，該晶胞中N原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4、B原子個數(shù)為4，立方氮化硼的密度=$\frac{4M}{\frac{{N}_{A}}{V}}$=$\frac{4×25}{{N}_{A}×（a×1{0}^{-7}cm）^{3}}$=$\frac{1×1{0}^{23}}{{N}_{A}×{a}^{3}}$g/cm³，
故答案為：$\frac{1×1{0}^{23}}{{N}_{A}×{a}^{3}}$．

點評 本題考查電負性、第一電離能、晶胞結構、性質(zhì)等知識的應用，題目綜合性較強，晶胞的結構分析和計算是難點，題目難度中等．