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7.(1)3s3p[文]Sic(2)①Si[章]CISiC、SiC[来]l、SiX:都是结[自]构相似的分子晶体,[知]相对分子质量依次增[嘛]大,分子间作用力依[答]次增大正四面体形②[案]sp2、spN&g[网]t;C>H 54(3)①OMg[文]2GeO740②×[章]1020abcNA[来]【解析】(1)硅元[自]素的原子序数为14[知],价电子排布式为3[嘛]s23p,则价电子[答]排布图为3s 3p:原子晶体的熔[案]点取决于共价键的强[网]弱,晶体硅和碳化硅[文]都是原子晶体,碳原[章]子的原子半径小于硅[来]原子,非金属性强于[自]硅原子,碳硅键的键[知]能大于硅硅键、键长[嘛]小于硅硅键,则碳硅[答]键强于硅硅键,碳化[案]硅的熔点高于晶体硅[网]。(2)①由题给熔[文]沸点数据可知,0℃[章]时,四氟化硅为气态[来],四氯化硅为液态,[自]四溴化硅、四碘化硅[知]为固态;分子晶体的[嘛]沸点取决于分子间作[答]用力的大小,SX,[案]都是结构相似的分子[网]晶体,相对分子质量[文]依次增大,范德华力[章]依次增大,则SiX[来],的沸点依次升高;[自]SiX4分子中硅原[知]子的价层电子对数为[嘛]4,孤电子对数为0[答],则分子的空间构型[案]为正四面体形。②由[网]M+离子的结构可知[文],离子中含有杂化方[章]式为sp2杂化的碳[来]原子和sp3杂化的[自]碳原子;元素的非金[知]属性越强,其电负性[嘛]越大,元素的非金属[答]性强弱顺序为N&g[案]t;C>H,[网]则元素电负性的大小[文]顺序为N>C[章]H;M+离子的结构[来]中含有单键、双键和[自]配位键,单键和配位[知]键都是。键,双键中[嘛]含有1个。键,则该[答]离子中含有54个。[案]键。(3)①由晶胞[网]结构可知,晶胞中位[文]于顶点、面心、棱上[章]和体内的X原子为8[来]×日+6×号+4×[自]+3=8,位于体内[知]的Y原子和Z原子分[嘛]别为4和16,由G[答]e和O原子的个数比[案]为1:4可知,X为[网]Mg原子、Y为Ge[文]原子、Z为O原子,[章]则晶胞的化学式为M[来]g2GeO4。日晶[自]胞的质量公式可得:[知]4185=abc×[嘛]10740解得p=[答]abeNA×102[案]1g/cm3。
8.(1)K+和P[网]3(2)+是或-号[文](3)在原子数目相[章]同的条件下,N2比[来]N4具有更低的能量[自],而P,比P2具有[知]更低的能量,能量越[嘛]低越稳定H(4)H[答]-O-P—Osp3[案]H(5)SiF4、[网]SO2F2等(答案[文]合理即可)(6)P[章],O4×136(7[来])①0Naac②B[自]【解析】(1)在K[知]H2PO4的四种组[嘛]成元素各自所能形成[答]的简单离子分别为H[案]+(或H-)、O2[网]-、K+和P3-,[文]其中核外电子排布相[章]同的是K+和P3-[来]。(2)对于基态的[自]磷原子,其价电子排[知]布式为3s23p3[嘛],其中3s轨道的2[答]个电子自旋状态相反[案],自旋磁量子数的代[网]数和为0;根据洪特[文]规则可知,其3p轨[章]道的3个电子的自旋[来]状态相同,因此,基[自]态磷原子的价电子的[知]自旋磁量子数的代数[嘛]和为+号或一兰。([答]3)根据表中的相关[案]共价键的键能可知,[网]若4molN原子形[文]成类似白磷分子结构[章]的N4分子,可以释[来]放出的能量为193[自]kJ×6=1158[知]kJ;若4mo1N[嘛]形成N2分子,则可[答]释放的能量为946[案]kJ×2=1892[网]kJ,显然,形成N[文]2分子放出的能量更[章]多,故在N原子数目[来]相同的条件下,N2[自]具有更低的能量,能[知]量越低越稳定。同理[嘛],若4olP形成P[答]4分子,可以释放出[案]的能量为197kJ[网]×6=1182kJ[文];若4molP形成[章]P2分子,则可释放[来]的能量为489kJ[自]×2=978kJ,[知]显然,形成P4分子[嘛]放出的能量更多,故[答]在P原子数目相同的[案]条件下,P4具有更[网]低的能量,能量越低[文]越稳定。(4)含氧[章]酸分子中只有羟基上[来]的H可以电离;由K[自]H2PO2是次磷酸[知]的正盐可知,H3P[嘛]O2为一元酸,其分[答]子中只有一个羟基,[案]另外2个H与P成键[网],还有H个O与P形[文]成双键,故其结构式[章]为H一O一P=O,[来]其H中P共形成4个[自]。键、没有孤电子对[知],故其价层电子对数[嘛]为4,其采取sp3[答]杂化。(5)等电子[案]体之间的原子总数和[网]价电子总数都相同,[文]根据前加后减、前减[章]后加、总数不变的原[来]则,可以找到与PO[自]电子总数相同的等电[知]子体分子为SiF4[嘛]、SO2F2等(6[答])由题中信息可知,[案]n个磷酸分子间脱去[网](n一1)个水分子[文]形成链状的多磷酸,[章]因此,如果有个磷酸[来]分子间脱水形成环状[自]的多磷酸,则可脱去[知]个水分子得到(HP[嘛]O3)m,其失去H[答]+后得到相应的酸根[案],故该酸根可写为P[网]Om。(7)①由晶[文]胞结构可知,H2P[章]O:位于晶胞的顶点[来]、面上和体心,顶点[自]上有8个、面上有4[知]个,体心有1个,故[嘛]晶胞中HP0,的数[答]目为8×君十4×号[案]十1=4:K+位于[网]面上和棱上,面上有[文]6个,棱上4个,故[章]晶胞中K*的数目为[来]6×号+4×}+1[自]=4。因此,平均每[知]个晶胞中占有的H2[嘛]POA和K+的数目[答]均为4,若晶胞底边[案]的边长均为apm、[网]高为cpm,则晶胞[文]的体积为10-30[章]a2ccm3,阿伏[来]加德罗常数的值为N[自]A,晶体的密4×1[知]36度为10NAa[嘛]g·cm3。②由图[答](a)、(b)、([案]c)可知,晶胞在x[网]轴方向的投影图选B[文]项。