Question

（1）下列是部分金屬元素的電離能

	X	Y	Z
第一電離能（kJ/mol）	520.2	495.8	418.8

①已知X、Y、Z的價層電子構型為ns¹，則三種金屬的氯化物（RCl）的熔點由高到低的順序為

ZCl＜YCl＜XCl

．
②RCl用作有機合成催化劑，并用于顏料、防腐等工業(yè)．R⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與Cl^-形成的晶體結構如圖1所示．R的元素符號是

Cu

，與同一個Cl^-相連的R⁺有

4

個．
（2）納米技術制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應用到社會生活和高科技領域．A和B的單質單位質量的燃燒熱大，可用作燃料．已知A和B為短周期元素，其原子的第一至第四電離能如下表所示：

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

①某同學根據上述信息，推斷B的核外電子排布如圖2所示，所畫的電子排布圖違背了

能量最低原理

．
②A和氯元素形成的簡單分子為

非極性分子

（填“極性分子”或“非極性分子”）．
（3）氫氣作為一種清潔能源，必須解決它的儲存問題，C₆₀可用作儲氫材料．
已知金剛石中的C-C的鍵長為154.45pm，C₆₀中C-C鍵長為145～140pm，有同學據此認為C₆₀的熔點高于金剛石，你認為是否正確

否

（填“是”或“否”），并闡述理由

因為金剛石是原子晶體，而C₆₀是分子晶體

．

Answer 1

分析：（1）①X、Y、Z的價層電子構型為ns¹，則這三種元素都屬于第IA族元素，同一主族元素，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小，根據表格知，X、Y、Z這三種元素的金屬性逐漸增強，原子半徑逐漸增大，這三種金屬的氯化物（RCl）都是離子晶體，離子晶體的熔點與離子半徑成反比，與電荷數成正比；
②R⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，則該金屬是Cu元素，則RCl是硫化亞銅，根據圖片判斷；
（2）①由圖1電子軌道排布圖可知，3s能級未填滿就填充3p能級，3s能級能量比3p能級低，每個軌道最多只能容納兩個電子，且自旋相反配對，2p能級的軌道內有自旋方向相同的2個電子；
②由表中電離能可知，二者第三電離能劇增，故為+2價，都為短周期元素，故A為鈹、B為Mg，BeCl₂分子中Be的成2個σ鍵，雜化軌道數為2，采取sp雜化，沒有孤對電子對，為直線型；
（3）物質的熔點與晶體類型有關，原子晶體的熔點大于分子晶體．

解答：解：（1）X、Y、Z的價層電子構型為ns¹，則這三種元素都屬于第IA族元素，同一主族元素，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小，根據表格知，X、Y、Z這三種元素的金屬性逐漸增強，原子半徑逐漸增大，這三種金屬的氯化物（RCl）都是離子晶體，離子晶體的熔點與離子半徑成反比，與電荷數成正比，X、Y、Z這三種陽離子電荷數相等，離子半徑逐漸增大，所以其熔點從小到大的順序是ZCl＜YCl＜XCl，故答案為：ZCl＜YCl＜XCl；
②R⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，則該金屬是Cu元素，則RCl是硫化亞銅，根據晶胞結構知，面心上的氯離子連接4個亞銅離子，
故答案為：Cu，4；
（2）①由圖1電子軌道排布圖可知，3s能級未填滿就填充3p能級，2p能級的軌道內有自旋方向相同的2個電子，所以違背能量最低原理，
故答案為：違背能量最低原理；
②由表中電離能可知，二者第三電離能劇增，故為+2價，都為短周期元素，故A為鈹、B為Mg，BeCl₂分子中Be的成2個σ鍵，雜化軌道數為2，采取sp雜化，沒有孤對電子對，為直線型，正負電荷中心重合，所以是非極性分子，故答案為：非極性分子；
（3）原子晶體的熔點大于分子晶體，金剛石是原子晶體，C₆₀是分子晶體，物質的熔點與鍵長無關，所以該說法錯誤，故答案為：否，因為金剛石是原子晶體，而C₆₀是分子晶體．

點評：本題考查較綜合，涉及晶體類型的判斷、分子極性的判斷、晶體熔點大小的判斷等知識點，會根據價層電子對互斥理論確定分子空間構型，為�？疾辄c．