Question

（9分）当今世界，能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。

（1）A和B的单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能(kJ/mol)	I1	I2	I3	I4
A	899	1 757	14 840	21 000
B	738	1 451	7 733	10 540

①请根据上述信息，写出A的核外电子排布式：__________________。

②某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图1所示，该同学所画的电子排布图违背了________。

（2）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C₆₀可用作储氢材料。

①已知金刚石中碳碳键的键长为154.45 pm，C₆₀中碳碳键的键长为145 pm和140 pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为是否正确并阐述理由，       理由：_____________________。

②科学家把C₆₀和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图2所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质中K原子和C₆₀分子的个数比为____________。

③继C₆₀后，科学家又合成Si₆₀、N₆₀，请比较C、Si、N原子电负性由大到小的顺序           。Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则一个Si₆₀分子中所含π键的数目为__________。

Answer

（9分，除标注2分的，其余各1分）

（1）①1s22s2 ②能量最低原理

（2）①否或不正确 C60是分子晶体，金刚石是原子晶体，熔化时C60破坏分子间作用力而金刚石破坏共价键，所以C60的沸点低于金刚石（2分）

②3∶1 （2分）③N＞C＞Si 30

【解析】

试题分析：（1）①根据表中所给电离能数据可知，第一、二电离能与第三电离能差距较大，所以两种元素为第IIA族元素，同主族元素的电子层数越多，第一电离能越小，所以B是Mg元素，A是Be元素，A元素的核外电子排布式为1s22s2；

②核外电子排布应遵循能量最低原理，而该同学的电子排布图中3s能级未排满则排3p能级，违背了能量最低原理；

（2）①金刚石是原子晶体，熔化时破坏共价键，而C60是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，与共价键的键能无关，所以该同学的说法是不正确的；

②该晶胞中C60的分子个数是8×1/8+1=2，而K原子的个数是6×2×1/2=6，所以K原子和C60分子的个数比为6:2=3:1；

③N元素与C属于同周期元素，同周期元素的核电荷数越多，电负性越大，则N>C；C与Si是同种族元素，同种族元素的电子层数越多，电负性越小，所以C>Si，则三种元素的电负性关系是N>C>Si；在Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，说明每个Si原子形成4个共价键，其中一个为双键，则毎2个Si原子之间一定存在一个Si=Si键，其中一个为π键，属于该Si原子的1/2，所以在一个Si60分子中所含π键的数目60×1/2=30.

考点：考查元素的判断，核外电子的判断，晶胞计算