问题 问答题

(1)下表为原子序数依次增大的短周期元素A E的第一到第五电离能数据.

请回答:表中的金属元素是______(填字母),其中化合价为+3价的是______(填字母);若A、B、C依次为同周期相邻元素,表中显示B比A和C的第一电离能都略大,其原因是______.

(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金、铜、钴等金属或合金,石墨烯的碳源可以由一氧化碳、乙醇、酞菁等中的一种或任意组合提供.

①钴原子在基态时,核外电子排布式为______.

②乙醇沸点比氯乙烷高,主要原因是______.

③与CO分子互为等电子体的分子和离子各写出1种,分别为______和______(填化学式)

④酞菁与酞菁铜染料分子结构如图,酞菁分子中氮原子采用的杂化方式是______;酞菁铜分子中心原子的配位数为______.

答案

(1)金属元素的第一电离能比较小,第一个电子容易失去,通过表格可以看出DE的第一电离能比较小;化合价为+3价,说明前三电离能比较小,第四电离能突然增大,故符合的只有E;

若A、B、C依次为同周期相邻元素,第一电离能一般为非金属性越强,第一电离能越大,有特殊情况为,若B的np轨道上的电子半满,能量比A和C低,不易失去一个电子,故第一电离能比A和C大;

故答案为(1)D E;E;B的np轨道上的电子半满,能量比A和C低,第一电离能比A和C大;

(2)①钴原子为27号元素,核外电子排布式为[Ar]3d74s2

②乙醇沸点比氯乙烷高,是因为乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键,形成氢键使沸点升高;

③等电子体为电子数相等,一氧化碳中电子数为14,与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为N2 CN-等;

④C-N=C中氮为sp3杂化,C-NH-C中氮为sp2 杂化;酞菁铜中铜左右的两个氮是在酞菁的基础上失去两个氢反应而来,而上下两个氮则是提供孤电子对与铜直接键和,跟金属离子直接键合的原子有几个,配位数就为几,可知铜的配位数为2;

故答案为(2)①[Ar]3d74s2

②乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键;

③N2 CN-

④sp3和sp2;2.

单项选择题

据今天公布的一项新研究说,由于人脑的信息处理能力已经达到极限,因此人类永远不会变得比今天聪明得多。

英国东部伊普斯威奇市的英国电信公司实验室的科学家称,由于人脑中神经元的大小和数量与为它们提供营养的血管之间存在着微妙的平衡关系,因此根本的改善是不可能的。这些研究人员称,我们的信息处理能力已经达到最大限度,即充其量达到处理能力的20%之内。他们的研究成果在《新科学家》杂志上作了报道。脑的体积不是一个好的衡量智能的指数,但是神经元的数量和它们之间的联系是极为重要的。在这个基础上,人类的脑子在动物王国中是最复杂的:具有多达140亿个神经元,同100万亿个联点即突触相连接。动物中的复杂性可以与人相比的只有鲸和海豚。英国电信公司高级应用和技术部的彼得·科克伦和他的同事,对人脑用于开展处理更多信息或提高工作效率的不同方法作了研究。他们判断,有一个大一些的脑子在理论上是可能的。但是要使处理能力大大提高的话,类似电缆的神经细胞轴突将必须加宽,才能使得它们传输信号的速度加快。反过来,这就要求沿着轴突增加绝缘材料的数量和更好的血液供应,这样将要占据额外的空间并使得有较少的空间容纳更多的轴突。此外,对脑子的设计使之尽可能快地把化学信号从一条神经传递到另一条神经。脑子长得越大,效率变得越低。英国电信公司小组的成员克赖斯特·温特对《新科学家》杂志说:“对于脑子,没有递增改进的道路,这使得生长很困难。”

文中“在这个基础上”指的是()。

A.神经元的数量和它们之间的联系是极为重要的衡量智能的指数

B.脑的体积不是一个好的衡量智能的指数

C.人脑的信息处理能力已经达到极限

D.英国电信公司实验室的科学家的研究成果在《新科学家》杂志上作了报道

填空题