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)生產和國防建設中有廣泛的應用。

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

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

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

（4）磷化銦是一種半導體材料，其晶胞如下圖所示。寫出磷化銦的化學式______________；In的配位數（與之距離最近的原子數目）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=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，與C和Si非金屬性強弱無關，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↑，該反應為高溫下的反應，高溫下二氧化碳揮發(fā)，促進反應正向進行，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）化學平衡常數為生成物濃度系數次冪的乘積與反應物濃度系數次冪乘積的比值，根據方程式可知該反應的平衡常數表達式為K＝；已知平衡常數：K（800℃）＞K（850℃），則升高溫度，平衡常數減小，平衡逆向移動，正反應為放熱反應；

（2）提高二氧化硅轉化率，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氮化鎂（Mg3N2）。Mg3N2溶于足量的稀硫酸可得到兩種正鹽，根據原子守恒可知應該是硫酸銨和硫酸鎂，反應的化學方程式為：Mg3N2+4H2SO4=（NH4）2SO4+3MgSO4；

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