Question

【題目】請按要求填空：

(1)Mg是第3周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點見下表：

氟化物	NaF	MgF2	SiF4
熔點/K	1266	1534	183

①解釋表中氟化物熔點差異的原因：

a．_________________________________________________。

b．__________________________________。

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

(2)下列物質變化，只與范德華力有關的是_________

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構， 該晶體的化學式為：_______________。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282 ℃，沸點315 ℃，在300 ℃以上升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據此判斷FeCl3的晶體類型為_________________。

(5)氮化碳和氮化硅晶體結構相似，是新型的非金屬高溫陶瓷材料，它們的硬度大，熔點高、化學性質穩(wěn)定。

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

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

a．單質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構中，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，同時每個原子都滿足8電子穩(wěn)定結構，請寫出氮化硅的化學式________。

(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體材料，其晶體結構與單晶硅相似。在GaN晶體中，每個Ga原子與______個N原子相連，與同一個Ga原子相連的N原子構成的空間構型為________。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遠比SiF4熔點要高 因為Mg2＋的半徑小于Na＋的半徑，所以MgF2的離子鍵強度大于NaF的離子鍵強度，故MaF2的熔點大于NaF 高 SiCl4的相對分子質量比CCl4的大，范德華力大，因此沸點高 ae C3N4 氮原子半徑小于碳原子半徑，氮碳形成的共價鍵鍵長比碳碳鍵長短，鍵能更大 分子晶體 小于 硅原子半徑大于碳原子半徑，氮碳形成的共價鍵鍵長比氮硅鍵長要短，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遠比SiF4的熔點要高；因為Mg2+的半徑小于Na+的半徑,所以MgF2的離子鍵強度大于NaF的離子鍵強度，故MaF的熔點大于NaF。
②因為SiCI4和CCl4組成和結構相似,SiCl4的相對分子質量比CCl4的大,范德華力大,所以SiCl4的沸點比CCl4的高。答案：高；SiCl4的相對分子質量比CCl4的大，范德華力大，因此沸點高。

(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＝8×1/8＋4×1/2＝3，N原子數為4，故該晶體化學式為C3N4。由于C—N鍵鍵長比C—C鍵鍵長短，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，氮碳形成的共價鍵鍵長比碳碳鍵長短，鍵能更大 。

(4)FeCl3溶沸點不高，且易升華，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑，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鍵的鍵長比氮化碳中C—N鍵的鍵長長，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，氮碳形成的共價鍵鍵長比氮硅鍵長要短，鍵能更大。

②氮化硅是原子晶體，熔化時所克服的是共價鍵，a．單質I2是分子晶體，熔化時所克服的范德華力，晶體硅是原子晶體，熔化時所克服的是共價鍵；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錯誤；c．碳化硅和二氧化硅屬于原子晶體，熔化時所克服的是共價鍵，故c正確；d．石墨屬于混合晶體，熔化時破壞分子間作用力和共價鍵；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Si原子連接4個N原子，每個N原子連接3個Si原子，Si和C原子均達到8電子穩(wěn)定結構，其化學式為Si3N4。答案：Si3N4。

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