Question

14．自然界存在丰富的碳、氮、硅、磷、铁等元素，它们可形成单质及许多化合物．
按要求回答下列问题：
（1）铁能与CO形成配合物Fe（CO）₅，其熔点为-20.5℃，沸点为102℃，易溶于CCl₄，据此判断Fe（CO）₅晶体属于分子晶体（填晶体类型）．
（2）O、Si、P、S电负性由大到小的顺序是O＞S＞P＞Si．
②SO₃分子中S原子的杂化轨道类型为sp²，与其互为等电子体的阴离子为CO₃^2-，SiO₃^2-，NO₃^-（举1例即可）．
（3）已知，高温陶瓷材料Si₃N₄晶体中，原子间都以单键结合，且N原子和N原子，Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都是八电子稳定结构，请比较键角N-Si-N＞Si-N-Si（填“＞”“＜”“或”），原因是Si₃N₄晶体中Si周围有四个N原子，Si为sp³杂化，键角N-Si-N为109°28’，而N原子周围连接三个Si原子，N原子上有一对孤对电子，N原子也是sp³杂化，但由于孤对电子对成键电子对的排斥作用较大，使得Si-N-Si键角小于109°28’．

Answer 1

分析 （1）依据Fe（CO）₅的熔沸点低，且易溶于四氯化碳判断晶体类型；
（2）①比较非金属性，非金属性越强电负性越大；
②SO₃气态为单分子，该分子中S原子形成3个δ键，没有孤对电子，与其互为等电子体的阴离子为CO₃^2-，SiO₃^2-，NO₃^-；
（3）Si₃N₄晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp³杂化，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp³杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大；

解答 解：（1）Fe（CO）₅的熔沸点低，且易溶于四氯化碳，依据分子晶体熔沸点低，且存在相似相溶原理，可知Fe（CO）₅为分子晶体；
故答案为：分子晶体；
（2）①比较非金属性，非金属性越强电负性越大，非金属性O＞S＞P＞Si，故答案为：O＞S＞P＞Si；
②SO₃气态为单分子，该分子中S原子形成3个δ键，没有孤对电子，所以是sp²杂化，与其互为等电子体的阴离子为CO₃^2-，SiO₃^2-，NO₃^-，故答案为：sp²；CO₃^2-，SiO₃^2-，NO₃^-；
（3）Si₃N₄晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp³杂化，N-Si-N键角为109°28′，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp³杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大，使得Si-N-Si键角小于109°28′，
故答案为：＞；Si₃N₄ 晶体中Si周围有四个N原子，Si为sp³杂化，键角N-Si-N为109°28’，而N原子周围连接三个Si原子，N原子上有一对孤对电子，N原子也是sp³杂化，但由于孤对电子对成键电子对的排斥作用较大，使得Si-N-Si键角小于109°28’．

点评 本题综合考查物质的结构和性质，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握杂化类型以及等电子体的判断，难度中等．