Question

【題目】I.碳元素廣泛存在于自然界中，對人類生命和生活具有重要意義。含碳化合物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中有廣泛的應(yīng)用。

（1）寫出基態(tài)碳原子的電子排布式________________， CO2是_______分子（填“極性”或“非極性”），中心碳原子采取的雜化類型是_____________。

（2）碳和硅是同主族元素，下列能說明二者非金屬性相對強弱的是_________（填編號）。

a.CH4的穩(wěn)定性比SiH4強 b.SiH4的沸點比CH4高

c.碳酸的酸性大于硅酸 d.SiO2+Na2CO3 =Na2SiO3+CO2↑

II.氮化硅（Si3N4）是一種重要的陶瓷材料，可用石英與焦炭在800℃氮氣氣氛下合成：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=__________________。已知平衡常數(shù)：K(800℃)>K(850℃)，則正反應(yīng)是__________反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）

（2）任寫兩種能提高二氧化硅轉(zhuǎn)化率的措施______________、______________。

（3）Mg在空氣中燃燒可微量生產(chǎn)氮化鎂（Mg3N2）。Mg3N2溶于足量的稀硫酸可得到兩種正鹽，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________________。

（4）磷化銦是一種半導(dǎo)體材料，其晶胞如下圖所示。寫出磷化銦的化學(xué)式______________；In的配位數(shù)（與之距離最近的原子數(shù)目）為_______________。

Answer 1

【答案】1s22s22p2或[He] 2s22p2 非極性 sp ae 放熱 降溫 減壓或增大氮氣濃度 Mg3N2+4H2SO4=3MgSO4+ InP 4

【解析】

I.（1）碳原子為6號元素，核外6個電子，依據(jù)核外電子排布規(guī)律，其電子排布式為：1s22s22p2或[He]2s22p2；二氧化碳為直線型分子，正負電荷重心能夠重合，為非極性分子；二氧化碳中C原子的價層電子對數(shù)=2+（4-2×2）÷2=2，為sp雜化；

（2）a．CH4的穩(wěn)定性比SiH4強，可知C的非金屬性比Si強，故a選；

b．硅烷與甲烷都是分子晶體，分子晶體沸點與分子間作用力強弱有關(guān)，與C和Si非金屬性強弱無關(guān)，故b不選；

c．碳酸、硅酸分別是C和Si的最高價含氧酸，碳酸的酸性大于硅酸，可以判斷非金屬性C強于Si，故c選；

d．SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，該反應(yīng)為高溫下的反應(yīng)，高溫下二氧化碳揮發(fā)，促進反應(yīng)正向進行，所以不能用于判斷C和Si的非金屬性的強弱，故d不選；

故答案為：ac。

II.（1）化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值，根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K＝；已知平衡常數(shù)：K（800℃）＞K（850℃），則升高溫度，平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

（2）提高二氧化硅轉(zhuǎn)化率，即使平衡正向移動，可采取的措施有，降低溫度，減小壓強，增大N2濃度等，

（3）Mg在空氣中燃燒可微量生產(chǎn)氮化鎂（Mg3N2）。Mg3N2溶于足量的稀硫酸可得到兩種正鹽，根據(jù)原子守恒可知應(yīng)該是硫酸銨和硫酸鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg3N2+4H2SO4=（NH4）2SO4+3MgSO4；

（4）根據(jù)晶胞圖可知磷化銦晶胞中：In原子數(shù)目為8×1/8+6×1/2=4，P原子數(shù)目為4，所以磷化銦的化學(xué)式為InP，In的配位數(shù)為4。