18.(2009·广东模拟)有A、B、C、D四种元素,A元素原子的所有能级具有相同的电子数,由B元素形成的单质在常温常压为易挥发的液体,可从海水中提取,C的外围电子构型为3d104s1。D位于A的下一个周期,是构成地球上矿物界的主要元素。

请回答下列问题:

(1)元素A能形成多种单质,其中的一种单质能用做电极、润滑剂与制造铅笔等。A与D所形成的化合物属于________晶体,其中心原子是以________形式杂化成键;

(2)B的核外电子排布式为__________________________________;

(3)向含有C的硫酸盐中逐滴滴加氨水,所观察到的现象是_____________________;

(4)A的氢化物与D的氢化物相比,熔点高的是________(填化学式),理由是________________________________________________________________________。

(5)下列说法中正确的是________。

a.晶体析出规则是晶格能高的晶体最后析出

b.钾型与铜型都是密置层堆积方式

c.在干冰晶体中,每一个CO2周围有12个紧邻的CO2分子

d.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点要高

[解析] (1)A元素原子的所有能级具有相同的电子数,说明A可能为1s22s2或1s22s22p2,结合A单质的用途可知A为碳,D位于A的下一个周期,是构成地球上矿物界的主要元素,说明D为硅。碳与硅形成的化合物为SiC,是原子晶体,中心原子是以sp3形式杂化成键。

(2)在常温常压下呈液态的单质有Br2或Hg,能从海水中提取的是前者。

(3)C为Cu,在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水,首先会出现蓝色沉淀,后蓝色沉淀溶解,形成深蓝色的溶液。

(4)CH4与SiH4相比,后者的熔点要高,可以从范德华力的相对强弱来解释。

(5)晶格能越高,其熔点就会越高,因此越容易析出;钾型是非密置层堆积方式,而铜型、镁型才是密置层堆积方式;邻羟基苯甲醛只能形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成的是分子间氢键,故前者的沸点比后者的要低。

[答案] (1)原子 sp3

(2)[Ar]3d104s24p5或1s22s22p63s23p63d104s24p5

(3)开始有蓝色沉淀生成,随着氨水的滴入,沉淀的量逐渐增加至最多后开始溶解,最后蓝色沉淀完全消失,形成深蓝色的透明溶液

(4)SiH4 CH4与SiH4是组成与结构相似的物质,而CH4比SiH4的相对分子质量要小,分子间的作用力要小,所以熔点要低

(5)c

[解析] (1)短周期元素中,原子最外层电子和电子层数相等的元素有H、Be、Al三种元素。

(2)根据表提供的数据及其余元素形成氢化物的性质特点可知,A为LiH,B为H2O,C为HF,D为NH3,E为CH4。图Ⅰ所给的数据为第三周期元素单质的熔点,在第三周期中,晶体硅是原子晶体,其熔点最高,故h为Si。

(3)H元素与第二周期元素形成的氢化物有CH4、NH3、HF、H2O,图Ⅱ为正四面体结构,可见乙为NH,能与NH反应的只有H2O:NH+H2ONH3·H2O+H+。

(4)根据题意可推出丙为金刚石,丁为二氧化硅,二者在高温下发生如下置换反应:2C+SiO2Si+2CO↑,根据金刚石的结构,可知每1个C原子以4个共价键与其他4个C原子相连,根据均摊法可知每1个C原子分得的共价键数目为2。在反应中金刚石被破坏了1 mol共价键,则参与反应的C为0.5 mol,SiO2为0.25 mol,即SiO2的质量为15 g。

[答案] (1)3 (2)HF Si

(3)NH+H2ONH3·H2O+H+ (4)15

17.(2009·山东)C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。

(1)写出Si的基态原子核外电子排布式________。

从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强到弱的顺序为________。

(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为________,微粒间存在的作用力是________。

(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为________(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是__________________________________。

(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不形成上述π键。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成、而Si、O原子间不能形成上述π键。

[解析] (1)Si原子核外有14个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p2,电负性:O>C>Si,则非金属性O>C>Si。

(2)晶体硅中键角为109°28′,sp3杂化,SiC属原子晶体,原子间以共价键结合。

(3)SiC的电子总数为20,则M为Mg。MgO与CaO相比,r(Mg2+)比r(Ca2+)小,离子键强(晶格能大)。

[答案] (1)1s22s22p63s23p2 O>C>Si

(2)sp3 共价键

(3)Mg Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大

(4)C的原子半径较小,C、O原子能充分接近,p-p轨道肩并肩重叠程度较大,形成较稳定的π键;Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键。

 0  346376  346384  346390  346394  346400  346402  346406  346412  346414  346420  346426  346430  346432  346436  346442  346444  346450  346454  346456  346460  346462  346466  346468  346470  346471  346472  346474  346475  346476  346478  346480  346484  346486  346490  346492  346496  346502  346504  346510  346514  346516  346520  346526  346532  346534  346540  346544  346546  346552  346556  346562  346570  447090 

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