Question

(13分)（1）A、B、D為短周期元素，請根據信息回答問題：

元素	A	B	D
性質或結構信息	工業上通過分離液態空氣獲得其單質，單質能助燃	氣態氫化物的水溶液顯堿性	原子有三個電子層，簡單離子在本周期中半徑最小

①第一電離能：A     B（填“>”、“＝”、“<”），基態D原子的電子排布式為         。
②B和D由共價鍵形成的某化合物BD在2200℃開始分解，BD的晶體類型為                。
（2）發展煤的液化技術被納入“十二五規劃”，中科院山西煤化所關于煤液化技術的高效催化劑研發項目取得積極進展。已知：煤可以先轉化為一氧化碳和氫氣，再在催化劑作用下合成甲醇（CH₃OH）,從而實現液化。
①某含銅離子的離子結構如右圖所示：

在該離子內部微粒間作用力的類型有：         （填字母）。
A．離子鍵  B.極性鍵 C.非極性鍵  D.配位鍵  E.范德華力  F.氫鍵
②煤液化獲得甲醇,再經催化得到重要工業原料甲醛(HCHO)，甲醇的沸點為65℃，甲醛的沸點為－21℃，兩者均易溶于水。甲醇的沸點比甲醛高是因為甲醇分子間存在著氫鍵，而甲醛分子間沒有氫鍵。甲醇和甲醛均溶于水，是因為它們均可以和水形成分子間氫鍵。請你說明甲醛分子間沒有氫鍵的原因是                                                 。
③甲醇分子中，進行sp³雜化的原子有        ，甲醛與H₂發生加成反應，當生成1mol甲醇時，斷裂的∏鍵的數目為            

Answer 1

（1）① < (1分) ，1s²2s²2p⁶3s²3p¹ (2分) ②原子晶體 (2分)
（2）① B、C、D 、F(2分)
②甲醛分子中氫原子與碳原子形成共價鍵，碳的電負性較小，不構成形成氫鍵的條件（或甲醛分子中的氫不夠活潑、不夠顯電正性等）。(2分)
③C、O (2分) NA (2分)

（1）空氣中能助燃的是氧氣，因此A是O。氫化物水溶液顯堿性的是氨氣，則B是N。D有3個電子層，屬于第三周期，離子半徑最小，屬于D是Al。氮原子的2p軌道是半充滿的，穩定性強，所以第一電離能大于氧原子的。鋁的原子序數是13，根據構造原理可知基態電子的排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹。AlN的熔點很高，且是由共價鍵構成的，因此屬于原子晶體。
（2）根據結構示意圖可判斷，氮和氮之間、碳和碳之間形成非極性鍵，氮和碳之間形成極性鍵。又因為氮原子含有孤電子對，可以和銅形成配位鍵。同時氮原子也可以和氫原子形成氫鍵，所以答案是BCDF；在甲醛中氫原子和碳原子形成極性鍵C－H單鍵，由于碳的非金屬性比較弱，即電負性小，屬于形成的極性鍵的極性不夠強，因此不能形成氫鍵。而氧的電負性大，O－H的極性大，容易形成氫鍵；甲醇的結構簡式為CH₃OH，結構式為，所以碳原子和氧原子采取的是sp3雜化。甲醛和氫氣加成的本質是碳氧雙鍵斷鍵，然后碳和氧分別連接氫原子，所以斷裂的π鍵是1mol。