Question

【题目】请按要求填空：

(1)Mg是第3周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：

氟化物	NaF	MgF2	SiF4
熔点/K	1266	1534	183

①解释表中氟化物熔点差异的原因：

a．_________________________________________________。

b．__________________________________。

②硅在一定条件下可以与Cl2反应生成SiCl4，试判断SiCl4的沸点比CCl4的________(填“高”或“低”)，理由__________________________________。

(2)下列物质变化，只与范德华力有关的是_________

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图所示结构， 该晶体的化学式为：_______________。该晶体硬度将超过目前世界上最硬的金刚石，其原因是________________________。

(4)FeCl3常温下为固体，熔点282 ℃，沸点315 ℃，在300 ℃以上升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断FeCl3的晶体类型为_________________。

(5)氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的硬度大，熔点高、化学性质稳定。

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

②下列物质熔化时所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化时所克服的微粒间的作用力相同的是_________。

a．单质I2和晶体硅 b．冰和干冰

c．碳化硅和二氧化硅 d．石墨和氧化镁

③已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子与氮原子不直接相连、硅原子与硅原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式________。

(6)第ⅢA，ⅤA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。在GaN晶体中，每个Ga原子与______个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为________。在四大晶体类型中，GaN属于_______晶体。

Answer 1

【答案】NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高 因为Mg2＋的半径小于Na＋的半径，所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度，故MaF2的熔点大于NaF 高 SiCl4的相对分子质量比CCl4的大，范德华力大，因此沸点高 ae C3N4 氮原子半径小于碳原子半径，氮碳形成的共价键键长比碳碳键长短，键能更大 分子晶体 小于 硅原子半径大于碳原子半径，氮碳形成的共价键键长比氮硅键长要短，键能更大 c Si3N4 4 正四面体 原子

【解析】

(1)①NaF与MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2远比SiF4的熔点要高；因为Mg2+的半径小于Na+的半径,所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度，故MaF的熔点大于NaF。
②因为SiCI4和CCl4组成和结构相似,SiCl4的相对分子质量比CCl4的大,范德华力大,所以SiCl4的沸点比CCl4的高。答案：高；SiCl4的相对分子质量比CCl4的大，范德华力大，因此沸点高。

(2)a.干冰熔化只破坏分子间作用力；b.乙酸汽化破坏分子间作用力和分子间氢键；c.石英熔融破坏共价键；d.HCONHCH3CH3分子间不存在氢键，溶于水破坏范德华力；e碘溶于水只破坏范德华力，故只有ae符合要求。答案：ae。

(3) 该晶胞中含C原子数＝8×1/8＋4×1/2＝3，N原子数为4，故该晶体化学式为C3N4。由于C—N键键长比C—C键键长短，键能大，所以金刚石硬度比C3N4硬于小。答案：C3N4 ；氮原子半径小于碳原子半径，氮碳形成的共价键键长比碳碳键长短，键能更大 。

(4)FeCl3溶沸点不高，且易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，说明FeCl3为分子晶体。答案：分子晶体。

(5) ①氮化硅和氮化碳均为原子晶体。氮化硅中C—Si键的键长比氮化碳中C—N键的键长长，键能小，所以氮化硅硬度比氮化碳小。答案：硅原子半径大于碳原子半径，氮碳形成的共价键键长比氮硅键长要短，键能更大。

②氮化硅是原子晶体，熔化时所克服的是共价键，a．单质I2是分子晶体，熔化时所克服的范德华力，晶体硅是原子晶体，熔化时所克服的是共价键；故a不符合；b．冰和干冰属于分子晶体，熔化只破坏分子间作用力，故b错误；c．碳化硅和二氧化硅属于原子晶体，熔化时所克服的是共价键，故c正确；d．石墨属于混合晶体，熔化时破坏分子间作用力和共价键；氧化镁是离子晶体，破坏离子键。答案:c。

③由题意知氮化硅晶体中每个Si原子连接4个N原子，每个N原子连接3个Si原子，Si和C原子均达到8电子稳定结构，其化学式为Si3N4。答案：Si3N4。

(6) GaN与单晶硅结构相似，所以每个Ga原子与4个N原子形成共价键，每个N原子与3个Ga原子形成共价键。与同一Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体结构，GaN与晶体硅都是原子晶体。答案：4；正四面体 ；原子。