Question

物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論有助于人們理解物質(zhì)變化的本質(zhì)，進(jìn)行分子設(shè)計(jì)和研究反應(yīng)規(guī)律。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）第三周期基態(tài)原子有2個(gè)未成對(duì)電子且電負(fù)性最大的元素是_____；
（2）金屬晶體受到外力作用時(shí)易發(fā)生形變，而離子晶體容易破裂。試從結(jié)構(gòu)的角度分析其中的主要原因____________；
（3）已知在水中存在平衡2H₂O＝H₃O^＋＋OH^－。下列分子中，中心原子采取的雜化方式與H₃O⁺中氧原子的雜化方式相同的是_____
a.CH₂=CH₂中的碳原子             b.NH₂^－中的氮原子
c.ClO₃^－中的氯原子               d.NO₂^－中的氮原子
（4）F、Mg、K三種元素形成的晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，一個(gè)晶胞中Mg元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

Answer 1

（1）S（或硫磺）（1分） （2）金屬晶體是由金屬陽(yáng)離子和“自由電子”通過(guò)金屬鍵形成的層狀緊密堆積結(jié)構(gòu)（1分），當(dāng)金屬受外力作用時(shí)，金屬晶體中各原子層會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，產(chǎn)生形變，自由電子使得各層之間始終保持著金屬鍵的作用（1分）。離子晶體中由于陰陽(yáng)離子間存在著靜電作用，使陰陽(yáng)離子不能發(fā)生自由移動(dòng)，因而受到外力作用時(shí)離子鍵被破壞而使晶體破裂（1分）
（3）bc（2分） （4）20%（2分）

試題分析：（1）第三周期基態(tài)原子中含有兩個(gè)未成對(duì)電子的元素有Si、S兩種元素，同一周期中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，所以Si的電負(fù)性小于S元素。
（2）金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽(yáng)離子和自由電子，存在的作用力是金屬鍵，金屬晶體是由金屬陽(yáng)離子和自由電子通過(guò)金屬鍵形成的層狀緊密堆積結(jié)構(gòu)。當(dāng)金屬受外力作用時(shí)，金屬晶體中各原子層會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，產(chǎn)生形變，自由電子使得各層之間始終保持著金屬鍵的作用；離子晶體中存在的微粒是陰陽(yáng)離子，存在的作用力是離子鍵，離子晶體中由于陰陽(yáng)離子間存在著靜電作用，使陰陽(yáng)離子不能發(fā)生自由移動(dòng)，因而受到外力作用時(shí)離子鍵被破壞而使晶體破裂。
（3）H₃O⁺中中心氧原子含有3個(gè)σ鍵和一個(gè)孤電子對(duì)，所以其價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，則氧原子采取sp³雜化。a．CH₂═CH₂中的每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以采取sp²雜化，故錯(cuò)誤；b．NH₂^－中的氮原子含有2個(gè)σ鍵和（5＋1－2×1）÷2＝2個(gè)孤電子對(duì)，所以氮原子采取sp³雜化，故b正確；c．ClO₃^－中的氯原子含有3個(gè)σ鍵和（7＋1－3×2）÷2＝1個(gè)孤電子對(duì)，所以其價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，則氯原子采取sp³雜化，故c正確；d．NO₂^－中的氮原子含有2個(gè)σ鍵和（5＋1－2×2）÷2＝1個(gè)孤電子對(duì)，所以其價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3，所以氮原子采取sp²雜化，故d錯(cuò)誤，因此答案選bc。
（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)并依據(jù)均攤法可知，該晶胞中含有鎂原子個(gè)數(shù)＝8×＝1，鉀原子個(gè)數(shù)＝1，氟原子個(gè)數(shù)＝12×＝3，所以其化學(xué)式為KMgF₃，因此該化合物中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝×100%＝20%。