Question

（1）下表是第三周期部分元素氧化物和氟化物的熔點和摩氏硬度：

化合物	NaF	MgF2	MgO	SiF4	SiO2
熔點/K	1266	1534	3125	183	1983
摩氏硬度	3.2	6.0	6.5		7

請回答下列問題
①基態(tài)硅原子的價電子排布式是

 

，SiO₂中硅原子的雜化軌道類型是

 

．
②請解釋幾種氟化物熔點差異的主要原因

 

．
③請解釋MgF₂和MgO摩氏硬度差異的主要原因

 

．
（2）等電子體CO與N₂分子的結構式可分別表示為C≡O和N≡N．兩者分子中有配位鍵的是

 

；結合事實判斷CO和N₂相對更活潑的是

 

（填化學式），試用下表中的鍵能數(shù)據解釋相對活潑的原因

CO	C-O	C=O	C≡O
鍵能（kJ?mol   -1   ）	357.7	798.9	1071.9
N2	N-N	N=N	N≡N
鍵能（kJ?mol   -1   ）	154.8	418.4	941.7

（3）NO也具有一定的氧化性，且一般還原產物為N₂，已知NO與P₄在無氧條件下反應生成的氧化物中僅存在σ鍵，寫出該反應方程式

 

．
（4）氫鍵的形成對物質的性質具有一定的影響． 比 的沸點

 

．（填高或低）

Answer 1

考點：原子核外電子排布,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,氫鍵的存在對物質性質的影響

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

分析：（1）①Si元素14號元素，其3s、3p電子為其價電子，根據構造原理書寫其價電子排布式；②二氧化硅晶體中，一個硅與四個氧相連，一個氧連接兩個硅形成空間網狀結構；②根據晶體類型不同，以及同種晶體類型影響微粒之間作用力的因素分析表中氟化物熔點差異的原因；
③因離子所帶電荷影響離子晶體的晶格能；
（2）CO含配位鍵；根據提供的鍵能計算各物質中的第一個π鍵的鍵能，鍵能越大越穩(wěn)定；
（3）根據題給信息，NO被還原為氮氣，白磷被氧化成磷的氧化物，由于磷的氧化物中，磷僅存在σ鍵，故每個磷和氧形成3條共價鍵；每個氧形成兩條共價鍵，所以4個磷結合6個氧形成氧化物；
（4）成分子間氫鍵熔沸點比形成分子內氫鍵的熔沸點更高．

解答： 解：（1）Si元素14號元素，其3s、3p電子為其價電子，根據構造原理知其價電子排布式為3s²3p²；故答案為：3s²3p²；
二氧化硅晶體中，一個硅與四個氧相連，一個氧連接兩個硅形成空間網狀結構；故硅的4個價電子全部成鍵，價層電子對為4，為sp³雜化；故答案為：sp³；
②NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點低；Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，Mg²⁺帶2個單位正電荷數(shù)比Na⁺多，故MgF₂的熔點比NaF高；
故答案為：NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點低；Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，Mg²⁺帶2個單位正電荷數(shù)比Na⁺多，故MgF₂的熔點比NaF高；
③因為氧離子所帶電荷多于氟離子，所以MgO晶體中離子的晶格能大于MgF2，故摩式硬度較大；
故答案為：因為O^2-所帶電荷多于F^-，所以MgO晶體中離子的晶格能大于MgF2，故摩式硬度較大；
（2）根據氮氣分子結構知，一個CO分子中含有3個共價鍵，氧最外層有6個電子，故和碳形成兩條共價鍵可達8電子結構，現(xiàn)形成三條鍵，故含配位鍵，根據表中鍵能氮原子最外層有5個電子，形成3條共價鍵達穩(wěn)定結構，不含配位鍵；
CO中第一個π鍵的鍵能是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol，
N₂中第一個π鍵的鍵能是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，
CO中第一個π鍵的鍵能是273kJ/mol，N₂中第一個π鍵的鍵能是523.3kJ/mol，CO中第一個π鍵的鍵能較小，所以CO的第一個鍵比N₂更容易斷，所以一氧化碳比氮氣活潑，
故答案為：CO；斷裂CO分子的第一個π鍵所需的能量（1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol），比斷開N₂的第一個化學鍵所需能量（941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol）��；
（3）根據題給信息，NO被還原為氮氣，白磷被氧化成磷的氧化物，由于磷的氧化物中，磷僅存在σ鍵，故每個磷和氧形成3條共價鍵；每個氧形成兩條共價鍵，所以4個磷結合6個氧形成氧化物，反應方程式為：6NO+P₄=3N₂+P₄O₆；故答案為：6NO+P₄=3N₂+P₄O₆；
（4）形成分子間氫鍵熔沸點比形成分子內氫鍵的熔沸點更高．由表中數(shù)據可知，間-羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，鄰-羥基苯甲醛形成分子內氫鍵，故前者沸點高；
故答案為：高．

點評：本題考查了物質結構和性質，難度較大，注意從晶體結構和分子結構考慮對物質性質的影響．