Question

石棉矿是天然纤维状硅酸盐类矿物的总称，可分为蛇纹石石棉矿（又称温石棉矿）和闪石类石棉矿两大类．蛇纹石石棉矿具有优良的性能，在工业中应用广泛，在国防和航天工业中亦有许多用途．
（1）“石棉”的氧化物形式为6MgO?4SiO₂?4H₂O，其中原子半径最大的元素在周期表中的位置是

 

．Si原子的核外有

 

种能量不同的电子，其最外层电子的运动状态有

 

种．SiO₂与NaOH溶液反应的化学方程式为

 

．
（2）能源材料是当今科学研究的热点．氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C₆₀（结构见图）可用作储氢材料．继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀，下列有关说法正确的是

 

．
a．C₆₀、Si₆₀、N₆₀都属于新型化合物
b．C₆₀、Si₆₀、N₆₀互为同分异构体
c．已知N₆₀结构与C₆₀相似，由于N-N键能小于N≡N，故N₆₀的稳定性弱N₂
d．已知金刚石中C-C键长154pm，C₆₀中C-C键长145～140pm，故C₆₀熔点高于金刚石．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,键能、键长、键角及其应用,硅和二氧化硅

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构,碳族元素

分析：（1）这几种元素中，原子半径最大的元素是Mg元素，镁原子核外有3个电子层、最外层电子数是2；
原子核外有几种能级就有几种能量不同的轨道，原子最外层上有几个电子就有几种运动状态不同的电子；
SiO₂与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水；
（2）a．由一种元素组成的纯净物是单质；
b．分子式相同结构不同的物质互称同分异构体；
c．键能越小，化学键越不稳定；
d．金刚石属于原子晶体，C₆₀属于分子晶体，原子晶体的熔点更高．

解答： 解：（1）这几种元素中，原子半径最大的元素是Mg元素，镁原子核外有3个电子层、最外层电子数是2，所以镁位于第三周期第IIA族；
原子核外有几种能级就有几种能量不同的轨道，原子最外层上有几个电子就有几种运动状态不同的电子，Si原子核外有1s、2s、2p、3s、3p 5种能量不同的电子，其最外层有4个电子，所以有4种运动状态的电子；
SiO₂与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水，反应方程式为SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
故答案为：第三周期第IIA族；5；4；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
（2）a．C₆₀、Si₆₀、N₆₀都属于单质，故a错误；      
b．同分异构体研究对象为化合物，C₆₀、Si₆₀、N₆₀都属于单质，且分子式不相同，故b错误；
c．N-N键能小于N≡N，键能越小，化学键越不稳定，故N₆₀的稳定性弱于N₂，故c正确；
d．金刚石属于原子晶体，C₆₀属于分子晶体，故金刚石的熔点高于C₆₀，故d错误；
故答案为：c．

点评：本题考查了原子核外电子排布、基本概念等知识点，根据核外电子排布特点、单质及同素异形体等基本概念来分析解答，知道物质熔点与晶体类型的关系，题目难度不大．