Question

C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位．
（1）寫出Si的原子結(jié)構(gòu)示意圖

 

．
（2）SiC的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，其中硅原子的雜化方式為

 

，微粒間存在的作用力是

 

．
（3）氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，則M為

 

（填元素符號(hào)），MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似，則每個(gè)M²⁺周圍吸引

 

個(gè)O^2-；MO的熔點(diǎn)比CaO的高，其原因是

 

．
（4）富勒烯（C₆₀）的結(jié)構(gòu)如圖，分子中碳原子軌道的雜化類型為

 

；1mol C₆₀分子中含有

 

molσ鍵．

Answer 1

考點(diǎn)：原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）Si原子核外有3個(gè)電子層、最外層電子數(shù)是4，據(jù)此畫出Si原子結(jié)構(gòu)示意圖；
（2）SiC中每個(gè)硅原子連接4個(gè)C原子，每個(gè)C原子連接4個(gè)Si原子，據(jù)此確定Si原子雜化方式，SiC屬于原子晶體，微粒間存在共價(jià)鍵；
（3）根據(jù)電子數(shù)相等計(jì)算M原子電子數(shù)，根據(jù)原子中電子數(shù)=原子序數(shù)確定元素，根據(jù)氯化鈉中離子配位數(shù)確定M²⁺的配位數(shù)，離子晶體的熔點(diǎn)與晶格能成正比，晶格能與離子半徑成反比；
（4）富勒烯中每個(gè)碳原子形成3個(gè)σ鍵，據(jù)此確定C原子雜化方式，每個(gè)C原子平均占有1.5個(gè)σ鍵，據(jù)此計(jì)算1mol C₆₀分子中含有σ鍵的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）Si原子核外有3個(gè)電子層、最外層電子數(shù)是4，Si原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）SiC中每個(gè)硅原子連接4個(gè)C原子，每個(gè)C原子連接4個(gè)Si原子，所以Si原子雜化方式為sp³，SiC屬于原子晶體，微粒間存在共價(jià)鍵，故答案為：sp³；共價(jià)鍵；
（3）氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，則M原子中電子數(shù)為12，原子中電子數(shù)=原子序數(shù)=12，所以M為Mg元素，氯化鈉中陰陽離子配位數(shù)為6，所以MgO中Mg²⁺的配位數(shù)為6，MgO和CaO都是離子晶體，鎂離子半徑小于鈣離子，且二者所帶電荷相等，所以MgO的晶格能大于CaO，所以MgO的熔點(diǎn)高于CaO，故答案為：Mg；6；Mg ²⁺半徑比Ca ²⁺小，MgO的晶格能大；
（4）富勒烯中每個(gè)碳原子形成3個(gè)σ鍵，所以C原子雜化方式為sp²，每個(gè)C原子平均占有1.5個(gè)σ鍵，則1mol C₆₀分子中含有σ鍵的物質(zhì)的量為90mol，故答案為：sp²；90．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及原子雜化方式的判斷、晶格能等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)存在的σ鍵個(gè)數(shù)確定原子雜化方式，根據(jù)離子晶體熔點(diǎn)與晶格能、離子半徑的關(guān)系來分析解答，題目難度不大．