Question

【題目】【化學一選修3: 物質結構與性質】
(1)CH3COONH2 分子中各元素第一電離能大小順序__________，該物質中碳原子雜化方式為_______________________________。

(2)工業制備鐵氧體也可使用沉淀法，制備時常加入氨(NH3)、聯氨(N2H4) 等弱堿。

	N2H4	NH3
熔點/℃	2	-77.8
沸點/℃	113.5	-33.5

比較上表中氨(NH3)、聯氨(N2H4) 的熔、沸點，解釋其高低的主要原因________，的離域π鍵表示為________________________，與NH3 互為等電子體的陽離子有__________。

(3)淺紅色Cr [(H2O)3(NH3)3]Cl3中鉻離子價電子排布式為__________________。

(4)SiC具有高硬度，高耐磨性，高耐腐蝕性和較高的高溫強度特點，已成為一種重要的工程材料，其晶體具有六方ZnS 型結構。晶胞參數a=308pm，c=505pm，已知C原子的分數坐標(0,0,0)和(,,)；Si原子的分數坐標(0,0,)和((,,)

①按比例在下框中商出SiC 六方晶胞_______

②列式計算Si-C的鍵長_______(保留整數部分)

Answer 1

【答案】 N>O>H>C SP3雜化、SP2雜化 聯氨分子間形成的氫鍵數目多于氨分子間形成的氫鍵 H3O+ 3d3 黑球是碳，白球是硅 dsi-c=(1-)c=×505pm=189pm

【解析】(1)CH3COONH2所含四種元素分別為N、H、C、O，同一主族，從上到下，第一電離能減小，同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大呈增大趨勢，但是氮元素的2p能級容納3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能大于同周期的相鄰元素，所以四種元素第一電離能由大到小的順序為：N>O>H>C ； CH3COONH2中甲基中的C原子 sp雜化，羧基中的C原子 sp雜化；正確答案：N>O>H>C； sp雜化、sp雜化 。

(2)氨和聯氨分子間均存在氫鍵，但聯氨分子間形成的氫鍵數目多于氨分子間形成的氫鍵，故聯氨的沸點明顯高于氨； 分子中，6個碳的P軌道，每個碳含有1個電子，1個氮的P軌道，含有2個未參與成鍵的電子，因此大π鍵中含有的電子數為8，參與形成π鍵的原子數為7，所以的離域π鍵表示為；原子數、總電子數均相等的物質，其結構相似，物理性質相近，相應的物質稱為等電子體，所以與NH3互為等電子體的陽離子有H3O+；正確答案：聯氨分子間形成的氫鍵數目多于氨分子間形成的氫鍵； ； H3O+。

(3)根據化合價法則，Cr[(H2O)3(NH3)3]Cl3中鉻為+3價，鉻原子核外電子排布為ls22s22p63s23p63d54s1，Cr3+價電子排布式為3d3；

(4)①SiC六方晶胞的軸比c/a＝505pm/308pm＝1.64，Si原子和C原子的共價半徑分別為113 pm和77 pm，參照這些數據和原子的坐標參數，畫出SiC的六萬晶胞如下圖所示：黑球是碳，白球是硅 ；正確答案：黑球是碳，白球是硅。

②由上圖中的晶胞圖可知，Si－C鍵鍵長為dsi-c=(1-)c=×505pm=189pm；正確答案：189pm。