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．
| 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- |
| 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 |
| A． | S | B． | C | C． | Si | D． | Cl |
| A． | 氮气 | B． | 甲烷 | C． | 乙烯 | D． | 乙炔 |