题目内容
碳氢氟氮硅等非金属元素与人类的生产生活息息相关.回答下列问题:
(1)写出硅原子的电子排布式
1s22s22p63s23p2
1s22s22p63s23p2
.C、Si、N的电负性由大到小的顺序是N>C>Si
N>C>Si
.(2)氟化氢水溶液中存在氢键有
4
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种.(3)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯与钾的化合物,该物质在低温时是一种超导体,其晶胞如图所示,该物质中K原子和C60分子的个数比为
3:1
3:1
.(4)继C60后,科学家又合成了Si60、N60.请解释如下现象:熔点:Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量:N60>C60>Si60,其原因是:
破坏分子需要断开化学键,元素的电负性越大,其形成的化学键越稳定,断键需要的能量越多
破坏分子需要断开化学键,元素的电负性越大,其形成的化学键越稳定,断键需要的能量越多
.分析:(1)Si是14号元素,其原子核外有14个电子,根据构造原理写出其核外电子排布式,同一周期中元素的电负性随着原子序数的增大而增大,同一主族中元素的电负性随着原子序数的增大而减小;
(2)氟化氢的水溶液中存在的氢键有:氟化氢分子间、水分子间、氟化氢和水分子间;
(3)利用均摊法确定K原子和C60分子的个数比;
(4)结构相似的分子晶体熔点与其相对分子质量成正比,破坏分子需要断开化学键,元素的化学键的稳定性与元素的电负性成正比.
(2)氟化氢的水溶液中存在的氢键有:氟化氢分子间、水分子间、氟化氢和水分子间;
(3)利用均摊法确定K原子和C60分子的个数比;
(4)结构相似的分子晶体熔点与其相对分子质量成正比,破坏分子需要断开化学键,元素的化学键的稳定性与元素的电负性成正比.
解答:解:(1)Si是14号元素,其原子核外有14个电子,根据构造原理知,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p1,同一周期中元素的电负性随着原子序数的增大而增大,同一主族中元素的电负性随着原子序数的增大而减小,C、N属于同一周期,C的原子序数小于N,所以C的电负性小于N,C和Si元素属于同一主族,C的原子序数小于Si元素,则C元素的电负性大于Si,所以电负性N>C>Si,故答案为:1s22s22p63s23p1;N>C>Si;
(2)氟化氢的水溶液中存在的氢键有:氟化氢分子间、水分子间、氟化氢和水分子间有两种,所以一共有4种氢键,故答案为:4;
(3)该晶胞中C60个数=1+8×
=2,6×2×
=6,所以K原子和C60分子的个数比为6:2=3:1,故答案为:3:1;
(4)Si60、N60、C60都是结构相似的分子晶体,分子晶体的熔点与其相对分子质量成正比,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔化所需能量越多,所以熔点Si60>N60>C60;破坏分子需要断开化学键,元素的电负性越大,其形成的化学键越稳定,断键需要的能量越多,所以破坏分子需要的能量顺序为:N60>C60>Si60,
故答案为:破坏分子需要断开化学键,元素的电负性越大,其形成的化学键越稳定,断键需要的能量越多.
(2)氟化氢的水溶液中存在的氢键有:氟化氢分子间、水分子间、氟化氢和水分子间有两种,所以一共有4种氢键,故答案为:4;
(3)该晶胞中C60个数=1+8×
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(4)Si60、N60、C60都是结构相似的分子晶体,分子晶体的熔点与其相对分子质量成正比,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔化所需能量越多,所以熔点Si60>N60>C60;破坏分子需要断开化学键,元素的电负性越大,其形成的化学键越稳定,断键需要的能量越多,所以破坏分子需要的能量顺序为:N60>C60>Si60,
故答案为:破坏分子需要断开化学键,元素的电负性越大,其形成的化学键越稳定,断键需要的能量越多.
点评:本题考查核外电子排布式的书写、氢键、化学式的确定等知识点,明确影响分子晶体中熔点、化学键大小的因素,为学习难点.
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