Question

氧是地殼中含量最高的非金屬元素，鋁是地殼中含量最高的金屬元素，氮是空氣中含量最高的元素．
（1）鋁元素的原子核外共有

 

種不同能級(jí)的電子．
（2）Mg、Al、Si三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序是

 

．
（3）[AICl₄]^-中Al原子采用

 

雜化．
（4）氮和氧形成的最簡(jiǎn)單氫化物分別為氨和水，請(qǐng)解釋為什么水的沸點(diǎn)大于氨？

 

．
（5）氮元素與銅元素形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示（其中氮顯-3價(jià)），則其化學(xué)式為

 

；（每個(gè)球均表示1個(gè)原子）．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,原子軌道雜化方式及雜化類(lèi)型判斷

專(zhuān)題：

分析：（1）電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由能層、能級(jí)、原子軌道和電子的自旋狀態(tài)共同決定，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子存在；根據(jù)能級(jí)和能層的關(guān)系即可確定能級(jí)的數(shù)目；
（2）根據(jù)非金屬性的強(qiáng)弱及電子排布中半滿(mǎn)狀態(tài)來(lái)分析；
（3）中心原子提供空軌道，通過(guò)計(jì)算Al價(jià)層電子對(duì)數(shù)求雜化類(lèi)型；
（4）根據(jù)氫鍵的強(qiáng)弱分析；
（5）根據(jù)晶胞的計(jì)算分析．

解答： 解：（1）鋁元素原子的核外共有13個(gè)電子，其每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不相同，故共有13種；有1s、2s、2p、3s、3p共5個(gè)能級(jí)，故答案為：5；
（2）Mg、Al和Si位于同一周期，同一周期第一電離能大呈增大趨勢(shì)，而Mg由于具有全充滿(mǎn)狀態(tài)，故第一電離能比相鄰元素大，所以Al＜Mg＜Si，故答案為：Al＜Mg＜Si；
（3）AlCl₄^-的價(jià)層電子對(duì)=4+

3+1-4×1

2

=4，故Al采用sp³雜化，故答案為：sp³；
（4）O的電負(fù)性大于N的電負(fù)性，水分子間形成的氫鍵強(qiáng)于氨分子間形成的氫鍵，因而水的沸點(diǎn)大于氨；
故答案為：水分子間形成的氫鍵強(qiáng)于氨分子間形成的氫鍵；
（5）氮元素與銅元素形成某種化合物的晶胞，該晶胞中含有的氮原子（白球）個(gè)數(shù)=8×

1

8

=1；該晶胞中含有的銅原子（黑球）個(gè)數(shù)=12×

1

4

=3，該晶胞的化學(xué)式為Cu₃N，故答案為：Cu₃N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析分子空間構(gòu)型及雜化方式，為考試熱點(diǎn)．