Question

【題目】請(qǐng)按要求填空：

(1)Mg是第3周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見下表：

氟化物	NaF	MgF2	SiF4
熔點(diǎn)/K	1266	1534	183

①解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：

a．_________________________________________________。

b．__________________________________。

②硅在一定條件下可以與Cl2反應(yīng)生成SiCl4，試判斷SiCl4的沸點(diǎn)比CCl4的________(填“高”或“低”)，理由__________________________________。

(2)下列物質(zhì)變化，只與范德華力有關(guān)的是_________

a．干冰熔化 b．乙酸汽化

c．石英熔融 d．HCONHCH3CH3溶于水

e．碘溶于四氯化碳

(3)C，N元素形成的新材料具有如下圖所示結(jié)構(gòu)， 該晶體的化學(xué)式為：_______________。該晶體硬度將超過目前世界上最硬的金剛石，其原因是________________________。

(4)FeCl3常溫下為固體，熔點(diǎn)282 ℃，沸點(diǎn)315 ℃，在300 ℃以上升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷FeCl3的晶體類型為_________________。

(5)氮化碳和氮化硅晶體結(jié)構(gòu)相似，是新型的非金屬高溫陶瓷材料，它們的硬度大，熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

①氮化硅的硬度________(“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是________________。

②下列物質(zhì)熔化時(shí)所克服的微粒間的作用力與氮化硅熔化時(shí)所克服的微粒間的作用力相同的是_________。

a．單質(zhì)I2和晶體硅 b．冰和干冰

c．碳化硅和二氧化硅 d．石墨和氧化鎂

③已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且氮原子與氮原子不直接相連、硅原子與硅原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，請(qǐng)寫出氮化硅的化學(xué)式________。

(6)第ⅢA，ⅤA元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似。在GaN晶體中，每個(gè)Ga原子與______個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga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，GaN屬于_______晶體。

Answer 1

【答案】NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠(yuǎn)比SiF4熔點(diǎn)要高 因?yàn)镸g2＋的半徑小于Na＋的半徑，所以MgF2的離子鍵強(qiáng)度大于NaF的離子鍵強(qiáng)度，故MaF2的熔點(diǎn)大于NaF 高 SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量比CCl4的大，范德華力大，因此沸點(diǎn)高 ae C3N4 氮原子半徑小于碳原子半徑，氮碳形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比碳碳鍵長(zhǎng)短，鍵能更大 分子晶體 小于 硅原子半徑大于碳原子半徑，氮碳形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比氮硅鍵長(zhǎng)要短，鍵能更大 c Si3N4 4 正四面體 原子

【解析】

(1)①NaF與MgF2為離子晶體,SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠(yuǎn)比SiF4的熔點(diǎn)要高；因?yàn)镸g2+的半徑小于Na+的半徑,所以MgF2的離子鍵強(qiáng)度大于NaF的離子鍵強(qiáng)度，故MaF的熔點(diǎn)大于NaF。
②因?yàn)镾iCI4和CCl4組成和結(jié)構(gòu)相似,SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量比CCl4的大,范德華力大,所以SiCl4的沸點(diǎn)比CCl4的高。答案：高；SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量比CCl4的大，范德華力大，因此沸點(diǎn)高。

(2)a.干冰熔化只破壞分子間作用力；b.乙酸汽化破壞分子間作用力和分子間氫鍵；c.石英熔融破壞共價(jià)鍵；d.HCONHCH3CH3分子間不存在氫鍵，溶于水破壞范德華力；e碘溶于水只破壞范德華力，故只有ae符合要求。答案：ae。

(3) 該晶胞中含C原子數(shù)＝8×1/8＋4×1/2＝3，N原子數(shù)為4，故該晶體化學(xué)式為C3N4。由于C—N鍵鍵長(zhǎng)比C—C鍵鍵長(zhǎng)短，鍵能大，所以金剛石硬度比C3N4硬于小。答案：C3N4 ；氮原子半徑小于碳原子半徑，氮碳形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比碳碳鍵長(zhǎng)短，鍵能更大 。

(4)FeCl3溶沸點(diǎn)不高，且易升華，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑，說明FeCl3為分子晶體。答案：分子晶體。

(5) ①氮化硅和氮化碳均為原子晶體。氮化硅中C—Si鍵的鍵長(zhǎng)比氮化碳中C—N鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，鍵能小，所以氮化硅硬度比氮化碳小。答案：硅原子半徑大于碳原子半徑，氮碳形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比氮硅鍵長(zhǎng)要短，鍵能更大。

②氮化硅是原子晶體，熔化時(shí)所克服的是共價(jià)鍵，a．單質(zhì)I2是分子晶體，熔化時(shí)所克服的范德華力，晶體硅是原子晶體，熔化時(shí)所克服的是共價(jià)鍵；故a不符合；b．冰和干冰屬于分子晶體，熔化只破壞分子間作用力，故b錯(cuò)誤；c．碳化硅和二氧化硅屬于原子晶體，熔化時(shí)所克服的是共價(jià)鍵，故c正確；d．石墨屬于混合晶體，熔化時(shí)破壞分子間作用力和共價(jià)鍵；氧化鎂是離子晶體，破壞離子鍵。答案:c。

③由題意知氮化硅晶體中每個(gè)Si原子連接4個(gè)N原子，每個(gè)N原子連接3個(gè)Si原子，Si和C原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式為Si3N4。答案：Si3N4。

(6) GaN與單晶硅結(jié)構(gòu)相似，所以每個(gè)Ga原子與4個(gè)N原子形成共價(jià)鍵，每個(gè)N原子與3個(gè)Ga原子形成共價(jià)鍵。與同一Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu)，GaN與晶體硅都是原子晶體。答案：4；正四面體 ；原子。