Question

（15分）納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應(yīng)用到社會(huì)生活和高科技領(lǐng)域。單位質(zhì)量的A和B單質(zhì)燃燒時(shí)均放出大量熱，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(xué)根據(jù)上述信息，推斷B的核外電子排布如右圖所示，該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了         。

（2）ACl₂分子中A的雜化類型為        。
（3）氫氣作為一種清潔能源，必須解決它的儲(chǔ)存問題，C₆₀可用作儲(chǔ)氫材料。已知金剛石中的C－C的鍵長(zhǎng)為154.45pm，C₆₀中C－C鍵長(zhǎng)為145~140pm，有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C₆₀的熔點(diǎn)高于金剛石，你認(rèn)為是否正確    ，并闡述理由                      。
（4）科學(xué)家把C₆₀和鉀摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其晶胞如圖所示，該物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體。寫出基態(tài)鉀原子的價(jià)電子排布式         ，該物質(zhì)的K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為          。

（5）繼C₆₀后，科學(xué)家又合成了Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子電負(fù)性由大到小的順序是          ，NCl₃分子的VSEPR模型為        。Si₆₀分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則Si₆₀分子中π鍵的數(shù)目為      。

Answer 1

（1）能量最低原理（1分）   （2）sp雜化（2分）
（3）否（1分）、C₆₀為分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，無需破壞共價(jià)鍵（2分）
（4）4s¹（1分）、3︰1（2分） （5）N>C>Si（2分）、正四面體（2分）、30（2分）

（1）根據(jù)電離能數(shù)據(jù)可判斷，A是Be，B是Mg。根據(jù)構(gòu)造原理可知，應(yīng)該排滿了3s再排3p，剩余違背了能量最低原理。
（2）BeCl₂是直線型結(jié)構(gòu)，中心原子是sp雜化。
（3）C₆₀為分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，無需破壞共價(jià)鍵；而金剛石形成的晶體是原子晶體，熔化破壞的是共價(jià)鍵，所以是錯(cuò)誤的。
（4）根據(jù)構(gòu)造原理可知，基態(tài)鉀原子的價(jià)電子排布式是4s¹；根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，含有的_C60是8×1/8＋1＝2，而鉀原子是12×1/2＝6，所以該物質(zhì)的K原子和C₆₀分子的個(gè)數(shù)比為3︰1。
（5）非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，所以C、Si、N原子電負(fù)性由大到小的順序是N>C>Si；NCl₃分子中中心原子含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是（5－1×3）÷2＝1，所以其VSEPR模型為正四面體型；根據(jù)題意可知，分子中單鍵和雙鍵的個(gè)數(shù)之比是2︰1的，如果是雙鍵是x，則單鍵是2x，則一定有4x＋2x×2＝4×60，解得x＝30。由于雙鍵是由1個(gè)α鍵和1個(gè)π鍵構(gòu)成得，是由π鍵數(shù)目是30。