21. (11分)下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据:
元素编号 元素性质 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
⑩ |
原子半径(10-10m) |
1.52 |
2.27 |
0.74 |
1.43 |
0.77 |
1.10 |
0.99 |
1.86 |
0.75 |
0.71 |
最高价态 |
+1 |
+1 |
- |
+3 |
+4 |
+5 |
+7 |
+1 |
+5 |
- |
最低价态 |
- |
- |
-2 |
- |
-4 |
-3 |
-1 |
- |
-3 |
-1 |
试回答下列问题:
(1)以上10种元素的原子中,失去核外第一个电子所需能量最少的是 (填写编号)。
(2)上述⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每个原子都满足最外层为8电子稳定结构,聚集状态为分子晶体的是(写分子式)________________。某元素R的原子半径为1.02×10-10m,该元素在周期表中位于___________ ;若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物,请你写出该化合物的电子式____________________________________。
(3)元素⑤的某种单质具有平面层状结构,同一层中的原子构成许许多多的正六边形,
此单质与熔融的②单质相互作用,形成某种青铜色的物质(其中的元素②用“●”表
示),原子分布如图所示,该物质的化学式为 ___ 。
18.(8分)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键 |
Si-O |
Si-Cl |
H-H |
H-Cl |
Si-Si |
Si-C |
键能/kJ·mol-1 |
460 |
360 |
436 |
431 |
176 |
347 |
请回答下列问题:
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”
SiC Si; SiCl4 SiO2
(2)右图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,
请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取:
SiCl4(g) + 2H2(g) 高温 Si(s) + 4 HCl(g)
该反应的反应热△H = kJ/mol.
16.(8分)从能源的角度看,“可燃冰”可视为被高度压缩的天然气资源,是天然气能量密度的2-5倍;“可燃冰”清洁无污染,燃烧后几乎不产生任何废弃物。可燃冰有三种结构,如图所示分别是结构I、结构Ⅱ和结构H。
(1)试根据题意,写出其化学式
类型 |
结构 |
假定每个空隙囚禁分子数 |
化学式 |
结构I |
46个水分子通过氢键连接而形成,中间有8个空隙 |
2个空隙中各有一个水分子,另外6个空隙各有一个CH4分子 |
CH4·__H2O |
结构II |
136个水分子通过氢键连接而形成,中间有24个空隙 |
4个空隙中各有一个水分子,其余空隙各有一个C2H6分子 |
C2H6·___H2O |
(2)结构H型“可燃冰”单晶是由34个水分子通过氢键连接而形成的结构,其中4种不同的空隙中:假定3个空隙各囚禁一个CH4,2个空隙各囚禁一个C2H6和1个空隙囚禁C4H10,其余空隙中为空的。77.8g这种结构的可燃冰中的气体全部释放出来,完全燃烧其中的可燃气体,可产生的热量为kJ?(已知燃烧热:CH4:890kJ/mol;C2H6:1190kJ/mol;C4H10:2900kJ/mol)