Question

Al和Si、Ge和As在元素周期表金屬和非金屬過(guò)渡位置上，在其單質(zhì)和化合物在建筑業(yè)、電子工業(yè)和石油化工等方面應(yīng)用廣泛．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）As 的價(jià)層電子構(gòu)型為

 

（2）AlCl₃是化工生產(chǎn)中的常用催化劑，熔點(diǎn)為192.6℃，熔融狀態(tài)以二聚體Al₂Cl₆形式存在，其中鋁原子與氯原子的成鍵類型是

 

（3）超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米氮化鋁（AlN）在絕緣材料中的應(yīng)用廣泛，AlN晶體與金剛石類似，每個(gè)Al原子與個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Al原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為

 

．在四大晶體類型中，AlN屬于

 

晶體．
（4）Si和C同主族，Si、C和0成鍵情況如下：

	C-O	C=O	Si-O	Si=O
鍵能/KJ?mol-1	360	803	464	640

在C和0之間可以形成雙鍵形成CO₂分子，而Si和O則不能和碳那樣形成有限分子原因是

 

（5）SiCl₄（l）常用作煙霧劑，原因Si存在3d軌道，能同H₂0 （l）配位而劇烈水解，在潮濕的空氣中發(fā)煙，試用化學(xué)方程式表示其原理

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)鍵,鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角及其應(yīng)用

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）As為第四周期第ⅤA族元素；
（2）由信息可知，熔點(diǎn)較低，以分子形式存在；
（3）AlN晶體與金剛石類似，每個(gè)Al原子與個(gè)N原子相連，為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與同一個(gè)Al原子相連的N原子構(gòu)成正四面體；
（4）利用表格中鍵能的數(shù)據(jù)可知，C=O鍵能較大，Si-O鍵能較大；
（5）由信息可知，SiCl₄（l）水解生成HCl和硅酸，以此來(lái)解答．

解答： 解：（1）As為第四周期第ⅤA族元素，則價(jià)電子構(gòu)型為4s²4p³，故答案為：4s²4p³；
（2）由信息可知，熔點(diǎn)較低，以分子形式存在，則屬于分子晶體，所以Al、Cl之間以共價(jià)鍵結(jié)合，故答案為：共價(jià)鍵（或σ鍵）；
（3）AlN晶體與金剛石類似，每個(gè)Al原子與個(gè)N原子相連，為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與同一個(gè)Al原子相連的N原子構(gòu)成正四面體，且晶體類型與金剛石相同，為原子晶體，故答案為：正四面體；原子；
（4）由表格中鍵能的數(shù)據(jù)可知，C=O鍵能較大，Si-O鍵能較大，即Si一0大于C一0的鍵，C=0的鍵能大于Si=O的鍵能，所以Si和O成單鍵，而C和O以雙鍵形成穩(wěn)定分子，故答案為：Si一0大于C一0的鍵，C=0的鍵能大于Si=O的鍵能，所以Si和O成單鍵，而C和O以雙鍵形成穩(wěn)定分子；
（5）由信息可知，SiCl₄（l）水解生成HCl和硅酸該反應(yīng)為SiCl₄（l）+3H₂O （l）=H₂Si0₃ （s）+4HCl（aq），故答案為：SiCl₄（l）+3H₂O （l）=H₂Si0₃ （s）+4HCl（aq）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)鍵，側(cè)重物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，為高考常見(jiàn)考點(diǎn)，涉及價(jià)電子、化學(xué)鍵、晶體類型、鍵能、水解等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，注重學(xué)生知識(shí)遷移應(yīng)用能力的培養(yǎng)，題目難度中等．