Question

11．H₂O和CS₂分子中的原子都達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．
（1）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（填元素符號(hào)）．
（2）用“大于”、“小于”或“等于”回答下列問題：
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(diǎn)小于異硫氰酸（H-N=C=S）的熔點(diǎn)
（3）六方氮化硼（BN）的晶胞結(jié)構(gòu)類似金剛石，如圖所示．
①晶胞內(nèi)的四個(gè)原子（如白球所示）所形成的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形．
②晶胞邊長(zhǎng)為a cm，則其密度為$\frac{1×1{0}^{23}}{{N}_{A}×{a}^{3}}$g•cm^-3（設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)的值為N_A）

Answer 1

分析 （1）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(shì)，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
（2）①直接同中心原子配位的原子數(shù)為配位數(shù)，結(jié)合CS₂、H₂O晶體結(jié)構(gòu)解答；
②異硫氰酸分子間可形成氫鍵；
（3）①晶胞內(nèi)的四個(gè)原子（如白球所示）所形成的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形；
②立方氮化硼中，晶胞邊長(zhǎng)為a pm=a×10^-10cm，晶胞體積V=（a×10^-10cm）³，該晶胞中N原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4、B原子個(gè)數(shù)為4，根據(jù)$\frac{m}{v}$計(jì)算密度．

解答 解：（1）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(gè)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；
（2）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(diǎn)低于異硫氰酸，
故答案為：小于；
（3）①立方氮化硼晶胞，每個(gè)N原子被4個(gè)B原子共用、每個(gè)B原子被4個(gè)N原子共用，晶胞內(nèi)的四個(gè)原子（如白球所示）所形成的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，
故答案為：正四面體；    
②立方氮化硼中，晶胞邊長(zhǎng)為a cm，晶胞體積V=（acm）³，該晶胞中N原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4、B原子個(gè)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(diǎn)評(píng) 本題考查第一電離能、晶胞結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等知識(shí)的應(yīng)用，題目綜合性較強(qiáng)，晶胞的結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算是難點(diǎn)，題目難度中等．