Question

16．C和Si元素在化学中占有极其重要的地位．
（1）写出Si原子的核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p²．
（2）SiC的晶体结构与金刚石相似，SiC晶体中存在的微粒间作用力是共价键；SiC的熔点＜ 金刚石．（填“＞”或“＜”）
（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M的原子结构示意图为；MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似，则每个M²⁺周围吸引6个O^2-；每个MO晶胞中含有4个M²⁺和4个O^2-； MO的熔点比CaO的高，其原因是Mg ²⁺半径比Ca ²⁺小，MgO的晶格能大．
（4）富勒烯（C₆₀）的结构如图，1mol C₆₀分子中含有90molσ键．

Answer 1

分析 （1）Si是28号元素，原子核外有3个电子层、最外层电子数是4，据此写出Si原子的核外电子排布式；
（2）SiC属于原子晶体，微粒间存在共价键，硅的原子半径大于碳，所以硅碳键的键能小于碳碳键；
（3）根据电子数相等计算M原子电子数，根据原子中电子数=原子序数确定元素，根据氯化钠中离子配位数确定M²⁺的配位数，利用均摊法计算晶胞中离子数目，离子晶体的熔点与晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比；
（4）富勒烯中每个碳原子形成3个σ键，据此确定C原子杂化方式，每个C原子平均占有1.5个σ键，据此计算1mol C₆₀分子中含有σ键的物质的量．

解答 解：（1）Si元素为14号元素，原子核外有14个电子，所以核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p²，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p²；
（2）SiC属于原子晶体，微粒间存在共价键，硅的原子半径大于碳，所以硅碳键的键能小于碳碳键，所以SiC的熔点＜金刚石，
故答案为：共价键；＜；
（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M原子中电子数为12，原子中电子数=原子序数=12，所以M为Mg元素，镁的原子结构示意图为，氯化钠中阴阳离子配位数为6，所以MgO中Mg²⁺的配位数为6，根据均摊法可知，氯化钠晶胞中含有氯离子数目为4，钠离子数目为4，所以氧化镁中氧离子、镁离子数分别为4、4，MgO和CaO都是离子晶体，镁离子半径小于钙离子，且二者所带电荷相等，所以MgO的晶格能大于CaO，所以MgO的熔点高于CaO，
故答案为：；6；4；4；Mg ²⁺半径比Ca ²⁺小，MgO的晶格能大；
（4）富勒烯中每个碳原子形成3个σ键，每个C原子平均占有1.5个σ键，则1mol C₆₀分子中含有σ键的物质的量为90mol，故答案为：90．

点评 本题考查较综合，涉及原子杂化方式的判断、晶格能等知识点，根据存在的σ键个数确定原子杂化方式，根据离子晶体熔点与晶格能、离子半径的关系来分析解答，题目难度不大．