(10分)有A、B、C、D、E、F六種元素,已知:它們位于三個不同短周期,核電荷數(shù)依次增大;A與E、B與F分別同主族;A與D按原子個數(shù)比1﹕1或2﹕l形成常溫下為液態(tài)的化合物,E也能與D按原子個數(shù)比1﹕1或2﹕l形成化合物,B的外圍電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的兩倍,B、C分別都能與D按原子個數(shù)比1﹕1或1﹕2形成化合物。請按要求回答以下問題:
(1)上圖是A與D形成的一種化合物的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,其中的虛線表示 , E與D按原子個數(shù)比1﹕1形成的化合物的電子式為 。
(2)人們通常把拆開l mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱,也可以用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(△H),化學(xué)反應(yīng)的△H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化學(xué)鍵的鍵能:
化學(xué)鍵 | F—D | F—F | B—B | F—B | C═D | D═D |
鍵能/kJ·mol-1 | 460 | 176 | 347.7 | 347 | 745 | 497.3 |
(共10分)
(1)氫鍵 Na+[]2-Na+ (2)①acb ②正四面體 ③-990.7kJ/mol (每空2分)
解析試題分析:A與D按原子個數(shù)比1﹕1或2﹕l形成常溫下為液態(tài)的化合物,則符合條件的是水和雙氧水,因此A是H,D是O。B的外圍電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的兩倍,則B是碳元素。B、C、D的原子序數(shù)依次增大,屬于C是N元素。E也能與D按原子個數(shù)比1﹕1或2﹕l形成化合物,且A與E屬于同一主族,所以E是Na。B與F同主族,且F是短周期元素,因此F是Si元素。
(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可知,H和O形成的化合物是水分子。水分子間存在氫鍵,因此虛線表示的是氫鍵。Na和O形成個數(shù)比為1︰1的化合物是過氧化鈉,其電子式是。
(2)①F與B形成的化合物形成的化合物是SiC,屬于原子晶體;B與D形成的穩(wěn)定化合物是CO2,形成的晶體是分子晶體;F的單質(zhì)是硅,形成的晶體也是原子晶體。根據(jù)Si-Si和C-Si鍵的鍵能可知,SiC中共價鍵強(qiáng)于單質(zhì)Si中的共價鍵,所以SiC的熔點高于單質(zhì)硅的,即答案是acb。
②單質(zhì)硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石的,所以單質(zhì)晶體中一個F原子與其緊鄰的F原子形成的空間構(gòu)型為正四面體型。
③單質(zhì)硅中平均一個硅原子形成2個Si-Si鍵。而二氧化硅晶體中平均一個硅原子形成4個Si-O鍵,所以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的△H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差可知,該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=176kJ/mol×2+497.3 kJ/mol-460 kJ/mol×4=-990.7 kJ/mol。
考點:考查氫鍵的判斷、電子式的書寫、熔點高低比較、分子結(jié)構(gòu)的判斷以及反應(yīng)熱的計算
點評:該題是基礎(chǔ)性試題的考查,試題難易適中。考查的知識點比較基礎(chǔ),側(cè)重對學(xué)生能力的考查。該題的難點在于反應(yīng)熱的計算,因為需要學(xué)生首先判斷晶體硅和二氧化硅中化學(xué)鍵與硅原子個數(shù)的關(guān)系。本題有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力,以及規(guī)范答題能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
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