Question

10．如圖是C₆₀的分子模型、金剛石和干冰的晶體模型．請(qǐng)回答下列問題：

（1）硅與碳同主族，寫出基態(tài)硅原子的價(jià)電子排布圖．
（2）上述三種物質(zhì)的熔點(diǎn)由高到低的順序是金剛石＞C₆₀＞干冰，理由是金剛石屬于原子晶體熔點(diǎn)最高，C₆₀和干冰屬于分子晶體，C₆₀的相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，熔點(diǎn)高．
（3）二氧化硅結(jié)構(gòu)跟金剛石結(jié)構(gòu)相似，即二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅與硅的化學(xué)鍵之間插入一個(gè)O原子．觀察圖乙中金剛石的結(jié)構(gòu)，分析二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，Si、O原子形成的最小環(huán)上O原子的數(shù)目是6，1mol二氧化硅晶體中Si-O鍵的數(shù)目為4N_A．
（4）如圖丙是干冰的晶胞模型，1個(gè)CO₂分子周圍距離最近的CO₂分子有12個(gè)．

Answer 1

分析 （1）Si原子核外有14個(gè)電子，3s、3p電子為其價(jià)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其價(jià)電子排布圖；       
（2）原子晶體熔沸點(diǎn)最高，分子晶體熔沸點(diǎn)與分子間作用力成正比，分子間作用力與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比；
（3）二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅與硅的化學(xué)鍵之間插入一個(gè)O原子，硅晶體中每個(gè)最小環(huán)上是6個(gè)Si原子，據(jù)此計(jì)算O原子個(gè)數(shù)；二氧化硅晶體中，每個(gè)Si原子形成Si-O鍵個(gè)數(shù)是4，據(jù)此計(jì)算1mol二氧化硅中Si-O鍵個(gè)數(shù)；
 （4）1個(gè)CO₂分子周圍距離最近的CO₂分子個(gè)數(shù)=3×8×$\frac{1}{2}$．

解答 解：（1）Si原子核外有14個(gè)電子，3s、3p電子為其價(jià)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其價(jià)電子排布圖，
故答案為：；          
（2）金剛石屬于原子晶體熔點(diǎn)最高，C₆₀和干冰屬于分子晶體，C₆₀的相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，熔點(diǎn)高，所以晶體熔沸點(diǎn)高低順序是金剛石＞C₆₀＞干冰，
故答案為：金剛石＞C₆₀＞干冰；金剛石屬于原子晶體熔點(diǎn)最高，C₆₀和干冰屬于分子晶體，C₆₀的相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，熔點(diǎn)高；
（3）二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅與硅的化學(xué)鍵之間插入一個(gè)O原子，硅晶體中每個(gè)最小環(huán)上是6個(gè)Si原子，所以Si、O原子形成的最小環(huán)上O原子的數(shù)目是6；二氧化硅晶體中，每個(gè)Si原子形成Si-O鍵個(gè)數(shù)是4，所以1mol二氧化硅中Si-O鍵個(gè)數(shù)為4N_A，
故答案為：6；4N_A；
（4）1個(gè)CO₂分子周圍距離最近的CO₂分子個(gè)數(shù)=3×8×$\frac{1}{2}$=12，故答案為：12．

點(diǎn)評(píng) 本題考查晶胞計(jì)算、晶體熔沸點(diǎn)高低判斷、原子核外電子排布等知識(shí)點(diǎn)，這些都是高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查空間想象能力和計(jì)算能力，難點(diǎn)是配位數(shù)的計(jì)算方法，熟記金剛石、硅、二氧化硅晶體中最小環(huán)上原子個(gè)數(shù)，為易錯(cuò)點(diǎn)．