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：

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．HCONHCH2CH3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：_____________。

(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 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短，鍵能更大 c Si3N4 4 正四面體 原子

【解析】（1）①氟化物的熔點與晶體類型有關，離子晶體的熔點較高，分子晶體的熔點較低；

②根據影響分子晶體熔沸點高低的因素分析；

（2）分子晶體中分子之間存在范德華力，范德華力與分子晶體的熔沸點、硬度有關，注意范德華力與氫鍵、化學鍵的區別；

（3）根據均攤法判斷；

（4）根據分子晶體的熔沸點較低判斷；

（5）根據影響原子晶體硬度的因素分析；根據晶體類型分析，熔化時原子晶體破壞共價鍵，分子晶體破壞分子間作用力；根據最外層電子數和每個原子都滿足8電子穩定結構判斷；

（6）單晶硅是Si正四面體向空間延伸的立體網狀結構，為原子晶體，GaN晶體結構與單晶硅相似，GaN屬于原子晶體，根據單質硅的晶體結構判斷。

（1）①離子晶體的熔點較高，分子晶體的熔點較低，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；又因為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；

②由于SiCl4與CCl4形成的晶體均是分子晶體，SiCl4的相對分子質量比CCl4的大，范德華力大，因此沸點高；

（2）a．干冰屬于分子晶體，熔化時克服范德華力，a正確；b．乙酸分子間含有氫鍵，乙酸汽化克服氫鍵和范德華力，b錯誤；c．石英的主要成分為二氧化硅，屬于原子晶體，石英熔融時克服共價鍵，c錯誤；d．HCONHCH2CH3溶于水時克服氫鍵和范德華力，d錯誤；e．碘屬于分子晶體，溶于四氯化碳只克服范德華力，e正確；答案選ae；

（3）根據晶胞結構可知含有的碳原子個數是8×1/8+4×1/2＝3，氮原子全部在晶胞中，含有的氮原子個數是4，則該晶體的化學式為C3N4。

（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，由此判斷FeCl3的晶體類型為分子晶體；

（5）①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、化學性質穩定，這說明二者形成的晶體是原子晶體，由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短，鍵能更大，所以氮化硅的硬度小于氮化碳的硬度。

②根據晶體類型分析，熔化時原子晶體破壞共價鍵，分子晶體破壞分子間作用力，a．單質I2屬于分子晶體，克服分子間作用力，晶體硅屬于原子晶體克服共價鍵；b．冰和干冰都是分子晶體，克服分子間作用力；c．碳化硅和二氧化硅都是原子晶體，克服共價鍵；d．石墨和氧化鎂分別是原子晶體、離子晶體，分別克服共價鍵、離子鍵，答案選c；

③N最外層電子數為5，要滿足8電子穩定結構，需要形成3個共價鍵，Si最外層電子數為4，要滿足8電子穩定結構，需要形成4個共價鍵，所以氮化硅的化學式為Si3N4；

（6）GaN晶體結構與單晶硅相似，GaN屬于原子晶體，每個Ga原子與4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正四面體。