纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．单位质量的A和B单质燃烧

Question

纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，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表所示： 电离能（kJ/mol） I1 I2 I3 I4 A 932 1821 15390 21771 B 738 1451 7733 10540（1）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）ACl2分子中A的杂化类型为______．（3）我国部分城市雾霾天占全年一半，引起雾霾的PM2.5微细粒子包含（NH4）2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等，其中SO42-的空间构型是______（用文字描述），与NO3-互为等电子体的分子是______．（4）科学家把C60和钾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．写出基态钾原子的价电子排布式______，该物质的K原子和C60分子的个数比为______．（5）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是______．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Si60分子中π键的数目为______．

Answer 1

（1）①由图1电子轨道排布图可知，3s能级未填满就填充3p能级，所以违背能量最低原理，
故答案为：能量最低原理；
（2）BeCl₂分子中Be的成2个σ键，杂化轨道数为2，采取sp杂化，
故答案为：sp；        
（3）SO₄^2-中中心原子S的价层电子对为

6+2

2

=4，杂化方式为SP³杂化，所以其空间构型为正四面体结构；NO₃^-原子数为4，价电子数为24，则其等电子体为：SO₃或者BF₃，
故答案为：正四面体、SO₃或者BF₃；
（4）钾元素位于第四周期ⅠA族，写出钾元素价电子排布式为4S¹；该晶胞中C₆₀个数=1+8×

1

8

=2，6×2×

1

2

=6，所以K原子和C₆₀分子的个数比为6：2=3：1，
故答案为：4S¹、3：1；
（5）电负性同周期从左到右，逐渐增大，同主族从上到下，逐渐减小，则电负性由大到小顺序为：N＞C＞Si；Si₆₀分子中，共价键数目为60×3×

1

2

=90，每三条共价键含有一条π键，数目为：90×

1

3

=30，
故答案为：N＞C＞Si、30．