Question

【化学一选修3: 物质结构与性质】
(1)CH₃COONH₂ 分子中各元素第一电离能大小顺序__________，该物质中碳原子杂化方式为_______________________________。

(2)工业制备铁氧体也可使用沉淀法，制备时常加入氨(NH₃)、联氨(N₂H₄) 等弱碱。

	N2H4	NH3
熔点/℃	2	-77.8
沸点/℃	113.5	-33.5

比较上表中氨(NH₃)、联氨(N₂H₄) 的熔、沸点，解释其高低的主要原因________，的离域π键表示为________________________，与NH₃ 互为等电子体的阳离子有__________。

(3)浅红色Cr [(H₂O)₃(NH₃)₃]Cl₃中铬离子价电子排布式为__________________。

(4)SiC具有高硬度，高耐磨性，高耐腐蚀性和较高的高温强度特点，已成为一种重要的工程材料，其晶体具有六方ZnS 型结构。晶胞参数a=308pm，c=505pm，已知C原子的分数坐标(0,0,0)和(,,)；Si原子的分数坐标(0,0,)和((,,)

①按比例在下框中商出SiC 六方晶胞_______

②列式计算Si-C的键长_______(保留整数部分)

Answer

N>O>H >C SP3杂化、SP2 杂化 联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键 H3O+ 3d3 黑球是碳，白球是硅 dsi-c= (1- )c=×505pm= 189pm

【解析】(1)CH3COONH2所含四种元素分别为N、H、C、O，同一主族，从上到下，第一电离能减小，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但是氮元素的2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于同周期的相邻元素，所以四种元素第一电离能由大到小的顺序为：N>O>H>C ； CH3COONH2中甲基中的C原子 sp³杂化，羧基中的C原子 sp²杂化；正确答案：N>O>H>C； sp³杂化、sp²杂化 。

(2)氨和联氨分子间均存在氢键，但联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键，故联氨的沸点明显高于氨； 分子中，6个碳的P轨道，每个碳含有1个电子，1个氮的P轨道，含有2个未参与成键的电子，因此大π键中含有的电子数为8，参与形成π键的原子数为7，所以的离域π键表示为；原子数、总电子数均相等的物质，其结构相似，物理性质相近，相应的物质称为等电子体，所以与NH3 互为等电子体的阳离子有H3O+；正确答案：联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键； ； H3O+。

(3) 根据化合价法则，Cr[(H2O)3(NH3)3]Cl3中铬为+3价，铬原子核外电子排布为ls22s22p63s23p63d54s1，Cr3+价电子排布式为3d3；

(4)①SiC六方晶胞的轴比c/a＝505pm/308pm＝1.64，Si原子和C原子的共价半径分别为113 pm和77 pm，参照这些数据和原子的坐标参数，画出SiC的六万晶胞如下图所示：  黑球是碳，白球是硅 ；正确答案：黑球是碳，白球是硅。

②由上图中的晶胞图可知，Si－C键键长为dsi-c=(1- )c=×505pm=189pm；正确答案：189pm。