题目内容
碳族元素是形成化合物种类最多的元素．（1）碳原子2个2p电子的运动状态不相同的方面是
a．10 b．11 c．13 d．15
（2）如图是金刚石晶体的结构示意图．则关于金刚石的描述正确的是
a．C-C键键角都为109°28’b．最小的环由6个C原子构成
c．可溶于非极性溶剂 d．1mol金刚石含有4mol C-C键
（3）以下比较错误的是
a．稳定性SiH4＞CH4 b．沸点SiH4＞CH4
c．熔点SiC＞Si d．键能C=C＞C-C
（4）NaBH4是广泛使用的有机反应还原剂，其中H为-1价，SiO2为其制备原料之一．
①配平以下制备NaBH4的化学方程式：
□Na2B4O7+□Na+□SiO2+□H2→□NaBH4+□Na2SiO3
②反应中被还原的元素为
（5）碳酸钙是石灰石、方解石等的主要成分，可以形成“喀斯特”地貌、钟乳和石笋，有关反应的化学方程式为
（6）若物质组成相似，可相互推算组成元素的相对原子质量．某学习小组模拟求算锗的相对原子质量，测得了锗酸钠中Na和Ge的质量分数、硅酸钠中Na和Si的质量分数，他们还需查阅的数据是
a．氧元素的相对原子质量 b．硅元素的相对原子质量 c．钠元素的相对原子质量．
考点：氧化还原反应,元素周期律的作用,原子核外电子排布
专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析：（1）同一能级的不同轨道中，其运动状态与轨道有关；碳原子要达到8电子稳定结构应该形成4个共价键，氮原子要形成8电子稳定状态应该形成3个共价键；
（2）a．金刚石中每个碳原子和其它4个碳原子形成正四面体结构；
b．最小的环由6个C原子构成；
c．根据相似相溶原理判断；
d．一个碳原子形成4个C-C间，据此计算1mol金刚石含有C-C键的物质的量；
（3）a．同一主族元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的非金属性越强，其氢化物越稳定；
b．同一主族元素氢化物的沸点与其相对分子质量成正比；
c．同一类型的晶体中，晶体的熔点与其键长成反比；
d．在碳碳键中，碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的二倍；
（4）根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式；在反应中，得电子化合价降低的元素为还原；
（5）碳酸钙能和二氧化碳、水反应生成可溶性的碳酸氢钙，碳酸氢钙不稳定，在加热条件下，碳酸氢钙易分解生成碳酸钙；
（6）根据质量分数公式进行判断．
（2）a．金刚石中每个碳原子和其它4个碳原子形成正四面体结构；
b．最小的环由6个C原子构成；
c．根据相似相溶原理判断；
d．一个碳原子形成4个C-C间，据此计算1mol金刚石含有C-C键的物质的量；
（3）a．同一主族元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的非金属性越强，其氢化物越稳定；
b．同一主族元素氢化物的沸点与其相对分子质量成正比；
c．同一类型的晶体中，晶体的熔点与其键长成反比；
d．在碳碳键中，碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的二倍；
（4）根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式；在反应中，得电子化合价降低的元素为还原；
（5）碳酸钙能和二氧化碳、水反应生成可溶性的碳酸氢钙，碳酸氢钙不稳定，在加热条件下，碳酸氢钙易分解生成碳酸钙；
（6）根据质量分数公式进行判断．
解答：
解：（1）碳原子的两个2p电子位于两个不同的轨道上，其自旋方向相同，所以碳原子2个2p电子的运动状态不相同的方面是轨道（或电子云的伸展方向）；
假设碳原子连接氮原子，氮原子在边上为氨基，氨基含有2个氢原子，剩余的碳原子和氢原子形成烷基或烯烃基，如果形成的是烷基，则x=2+2×5+1=13，如果形成的是烯烃基，x=2+2×5-1=11，碳和氢原子还可以形成炔烃基，氢原子个数更少，故选bc，
故答案为：轨道（或电子云的伸展方向）；bc；
（2）a．金刚石中每个碳原子和其它4个碳原子形成正四面体结构，所以其键角为109°28′，故正确；
b．根据图片知，最小的环由6个C原子构成，故正确；
c．二氧化硅属于原子晶体，非极性溶剂都属于分子晶体，根据相似相溶原理知，二氧化硅不易溶于非极性溶剂，故错误；
d．一个碳原子形成4个C-C间，则1mol金刚石含有2molC-C键，故错误；
故选ab；
（3）a．同一主族元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，碳元素的非金属性大于硅元素，所以氢化物的稳定性SiH4＜CH4，故错误；
b．同一主族元素氢化物的沸点与其相对分子质量成正比，硅烷的相对分子质量大于甲烷，所以沸点SiH4＞CH4，故正确；
c．碳化硅和硅都属于原子晶体，硅原子半径大于碳原子，所以碳化硅的键长小于硅硅键，则碳化硅的熔点高于硅，故正确；
d．在碳碳键中，碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的二倍，所以键能C=C＞C-C，故正确；
故选a；
（4）①该方程式知，H元素的化合价由0价变为-1价，钠元素的化合价由0价变为+1价，1mol钠变为钠离子，失去1mol电子，1mol氢气得到2mol电子变为H-，再结合原子守恒配平方程式得，Na2B4O7+16Na+7SiO2+8H2=4NaBH4+7Na2SiO3，故答案为：16；7；8；4；7；
②该方程式中，得电子化合价降低的元素是0价的H元素，所以O价的H元素被还原，故答案为：0价的H；
（5）碳酸钙能和二氧化碳、水反应生成可溶性的碳酸氢钙，碳酸氢钙不稳定，在加热条件下，碳酸氢钙易分解生成碳酸钙，反应方程式为：CaCO3+CO2+H2O=Ca（ HCO3）2、Ca（HCO3）2
CaCO3↓+CO2↑+H2O，故答案为：CaCO3+CO2+H2O=Ca（ HCO3）2、Ca（HCO3）2
CaCO3↓+CO2↑+H2O；
（6）根据题意知，锗酸钠和硅酸钠属于结构相似的物质，根据硅酸钠中硅的质量分数即可知道锗酸钠中锗的质量分数，测得了锗酸钠中Na和Ge的质量分数、硅酸钠中Na和Si的质量分数，只要知道硅的相对原子质量即可得出锗的相对原子质量，故选b．
假设碳原子连接氮原子，氮原子在边上为氨基，氨基含有2个氢原子，剩余的碳原子和氢原子形成烷基或烯烃基，如果形成的是烷基，则x=2+2×5+1=13，如果形成的是烯烃基，x=2+2×5-1=11，碳和氢原子还可以形成炔烃基，氢原子个数更少，故选bc，
故答案为：轨道（或电子云的伸展方向）；bc；
（2）a．金刚石中每个碳原子和其它4个碳原子形成正四面体结构，所以其键角为109°28′，故正确；
b．根据图片知，最小的环由6个C原子构成，故正确；
c．二氧化硅属于原子晶体，非极性溶剂都属于分子晶体，根据相似相溶原理知，二氧化硅不易溶于非极性溶剂，故错误；
d．一个碳原子形成4个C-C间，则1mol金刚石含有2molC-C键，故错误；
故选ab；
（3）a．同一主族元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，碳元素的非金属性大于硅元素，所以氢化物的稳定性SiH4＜CH4，故错误；
b．同一主族元素氢化物的沸点与其相对分子质量成正比，硅烷的相对分子质量大于甲烷，所以沸点SiH4＞CH4，故正确；
c．碳化硅和硅都属于原子晶体，硅原子半径大于碳原子，所以碳化硅的键长小于硅硅键，则碳化硅的熔点高于硅，故正确；
d．在碳碳键中，碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的二倍，所以键能C=C＞C-C，故正确；
故选a；
（4）①该方程式知，H元素的化合价由0价变为-1价，钠元素的化合价由0价变为+1价，1mol钠变为钠离子，失去1mol电子，1mol氢气得到2mol电子变为H-，再结合原子守恒配平方程式得，Na2B4O7+16Na+7SiO2+8H2=4NaBH4+7Na2SiO3，故答案为：16；7；8；4；7；
②该方程式中，得电子化合价降低的元素是0价的H元素，所以O价的H元素被还原，故答案为：0价的H；
（5）碳酸钙能和二氧化碳、水反应生成可溶性的碳酸氢钙，碳酸氢钙不稳定，在加热条件下，碳酸氢钙易分解生成碳酸钙，反应方程式为：CaCO3+CO2+H2O=Ca（ HCO3）2、Ca（HCO3）2
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（6）根据题意知，锗酸钠和硅酸钠属于结构相似的物质，根据硅酸钠中硅的质量分数即可知道锗酸钠中锗的质量分数，测得了锗酸钠中Na和Ge的质量分数、硅酸钠中Na和Si的质量分数，只要知道硅的相对原子质量即可得出锗的相对原子质量，故选b．
点评：本题考查较综合，涉及方程式的配平、晶体结构、分子的构成等知识点，根据氧化还原反应中得失电子相等配平方程式，以金刚石为例熟记原子晶体结构，难点是（1）题氢原子个数的计算，根据碳原子、氮原子形成共价键的个数采用知识迁移的方法解答，难度中等．
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