题目内容

8．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1s22s22p63s23p1．C、Si、N的电负性由大到小的顺序是N＞C＞Si．
（2）氟化氢水溶液中存在氢键有4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，其晶胞如右图所示，该物质中K原子和C60分子的个数比为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：由于结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力（或范德华力）越强，熔化所需的能量越多，故熔点是Si60＞N60＞C60；而破坏分子需断开化学键，元素电负性越强其形成的化学键越稳定，（或成键电子数越多，成键原子半径越小）断键所需能量越多，故破坏分子需要的能量顺序为N60＞C60＞Si60．
（5）Co3+有多种配合物，如Co（CN）63-、Co（NH3）4Cl2+ 等．铑（Rh）与钴属于同族元素，某些性质相似．现有铑的某盐组成为CsRh（SO4）2•4H2O，易溶解于水，向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液，无沉淀生成．请写出该盐溶解于水后的电离方程式：CsRh（SO4）2•4H2O=Cs++[Rh（SO4）2（H2O）4]-．
（6）氧化镁的晶格能大于氧化钙（填“大于”、“小于”），由岩浆晶出规则可推测氧化钙　后从岩浆中析出．

分析 （1）Si元素原子核外电子数为14，根据能量最低原理书写核外电子排布式；
同周期自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小；
（2）HF分子之间、水分子之间、HF与水分子中H原子与F、O原子之间都存在氢键；
（3）利用均摊法计算晶胞中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；
（5）CsRh（SO4）2•4H2O，易溶解于水，向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液，无沉淀生成，说明硫酸根为配体，铑（Rh）与钴属于同族元素，某些性质相似，由Co3+形成的配合物可知CsRh（SO4）2•4H2O中配体数目为6，电离为Cs+、[Rh（SO4）2（H2O）4]-；
（6）离子所带电荷相同，离子半径越小晶格能越大，晶格能越大越容易在岩浆中析出．

解答 解：（1）Si是14号元素，其原子核外有14个电子，根据能量最低原理知，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、水中氢原子和氟化氢中氟原子之间、氟化氢中氢原子和水中氧原子之间，所以一共有4种氢键，
故答案为：4；
（3）该晶胞中C60个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2，6×2×$\frac{1}{2}$=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：由于结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力（或范德华力）越强，熔化所需的能量越多，故熔点是Si60＞N60＞C60；而破坏分子需断开化学键，元素电负性越强其形成的化学键越稳定，（或成键电子数越多，成键原子半径越小）断键所需能量越多，故破坏分子需要的能量顺序为N60＞C60＞Si60；
（5）CsRh（SO4）2•4H2O，易溶解于水，向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液，无沉淀生成，说明硫酸根为配体，铑（Rh）与钴属于同族元素，某些性质相似，由Co3+形成的配合物可知CsRh（SO4）2•4H2O中配体数目为6，溶于水电离为Cs+、[Rh（SO4）2（H2O）4]-，电离方程式为：CsRh（SO4）2•4H2O=Cs++[Rh（SO4）2（H2O）4]-，
故答案为：CsRh（SO4）2•4H2O=Cs++[Rh（SO4）2（H2O）4]-；
（6）氧化镁、氧化钙晶体中离子所带电荷相同，镁离子半径小于钙离子半径，离子半径越小晶格能越大，故晶格能：氧化镁＞氧化钙，晶格能越大越容易在岩浆中析出，氧化镁更容易从岩浆中析出，后析出的是氧化钙，
故答案为：大于；氧化钙．

点评 本题考查核外电子排布、电负性、氢键、晶胞计算、晶体类型与性质、配合物等，都是常考知识点，注意配合物内界与外界，掌握晶体类型与熔沸点判断，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
3．碳酸：H2CO3，K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11
草酸：H2C2O4，K1=5.9×10-2，K2=6.4×10-5
0.1mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1mol/L Na2C2O4溶液的pH；（选填“大于”“小于”或“等于”）
等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是草酸；若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是ac（选填编号）；
a．[H+]＞[HC2O4-]＞[HCO3-]＞[CO32-]
b．[HCO3-]＞[HC2O4-]＞[C2O42-]＞[CO32-]
c．[H+]＞[HC2O4-]＞[C2O42-]＞[CO32-]
d．[H2CO3]＞[HCO3-]＞[HC2O4-]＞[CO32-]．
4．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）对于反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；如果反应速率υ（SO2）为0.05mol•L-1•min-1，则υ（O2）=0.025mol•L-1•min-1；υ（SO3）=0.05mol•L-1•min-1．
（2）已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1
则反应NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的△H=-41.8 kJ•mol-1．
（3）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是b、d．
a、体系压强保持不变
b、混合气体颜色保持不变
c、SO3和NO的体积比保持不变
d、每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO．
1．25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　）
A．酸性溶液中：Na+、K+、MnO4-、CO32-
B．碱性溶液中：Na+、ClO-、SO42-、I-
C．0.1mol•L-1NH4HCO3溶液中：K+、Na+、NO3-、Cl-
D．0.1mol•L-1FeCl3溶液中：Fe2+、NH4+、SCN-、SO42-
3．工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4（g）+2H2（g）?Si（s）+4HCl（g）△H=+Q kJ•mol-1（Q＞0）某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应（此条件下为可逆反应），下列叙述正确的是（　　）
A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率
B．若反应开始时SiCl4为1 mol，则达到平衡时，吸收热量为Q kJ
C．反应至4 min时，若HCl浓度为0.12 mol•L-1，则H2的反应速率为0.03 mol•（L•min-1）
D．当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol•L-1的NaOH溶液中恰好反应
13．某元素的原子核外有三个电子层，其最外层电子数是次外层电子数的一半，则此元素是（　　）
A．SB．CC．SiD．Cl
20．写出下列物质在水溶液中的电离方程式：
（1）H2SO4：H2SO4═2H++SO42-；
（2）NaOH：NaOH=Na++OH-；
（3）Na2CO3：Na2CO3=2Na++CO32-．
17．下列物质的分子中，只由σ键形成的是（　　）
A．氮气B．甲烷C．乙烯D．乙炔
18．下列物质能导电是①④⑤，属于电解质的是②③④，属于非电解质的是⑥⑦．（填写代号）
①Cu  ②NaCl晶体  ③CaCO3固体  ④熔融KCl ⑤盐酸溶液 ⑥蔗糖  ⑦CO2．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网