Question

現(xiàn)有A、B、C、D、E五種短周期元素，其中元素A、B、C組成的化合物俗稱“燒堿”，D是最重要半導(dǎo)體材料，它的高純度單質(zhì)是制造電腦CPU芯片的主要材料，而E的單質(zhì)是一種常用于殺菌消毒的氣體．有關(guān)高純度D單質(zhì)的生產(chǎn)流程如圖1所示：

試回答下列問題：
（1）E^-的核外電子排布式為

 

，C₂B₂的電子式為

 

．
（2）電負(fù)性：D元素

 

E元素．（填：“＞”、“＜”或“=”）
（3）預(yù)測D的氫化物的空間構(gòu)成的空間構(gòu)型為

 

，化合物丙中的D元素原子軌道發(fā)生的是

 

雜化，固態(tài)時(shí)丙屬于

 

晶體．
（4）化合物A₂B的沸點(diǎn)高于化合物乙的沸點(diǎn)的主要原因是

 

．
（5）已知D單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與金剛石類似，如圖2所示．則該晶體中D原子數(shù)與D-D單鍵的數(shù)目比為

 

，該晶胞的邊長為a（單位：cm），D的摩爾質(zhì)量為M單位：g?mol^-1），阿佛加德羅常數(shù)為N_A，則該晶體的密度為

 

g?cm^-3．（用代數(shù)式表達(dá)）

Answer 1

分析：A、B、C、D、E五種短周期元素，其中元素A、B、C組成的化合物俗稱“燒堿”，三元素形成化合物為NaOH；D是最重要半導(dǎo)體材料，它的高純度單質(zhì)是制造電腦CPU芯片的主要材料，則D為Si；E的單質(zhì)是一種常用于殺菌消毒的氣體，則E為Cl；結(jié)合高純度D單質(zhì)的生產(chǎn)流程，可知甲為SiO₂，B為O元素，乙為HCl，A為H元素，C為Na，丙為SiHCl₃，據(jù)此解答．

解答：解：A、B、C、D、E五種短周期元素，其中元素A、B、C組成的化合物俗稱“燒堿”，三元素形成化合物為NaOH；D是最重要半導(dǎo)體材料，它的高純度單質(zhì)是制造電腦CPU芯片的主要材料，則D為Si；E的單質(zhì)是一種常用于殺菌消毒的氣體，則E為Cl；結(jié)合高純度D單質(zhì)的生產(chǎn)流程，可知甲為SiO₂，B為O元素，乙為HCl，A為H元素，C為Na，丙為SiHCl₃，
（1）Cl^-的核外電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶，C₂B₂為Na₂O₂，其電子式為，
故答案為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶；；
（2）同周期自左而右電負(fù)性增大，故電負(fù)性：Si＜Cl，
故答案為：＜；
（3）D的氫化物為SiH₄，Si原子價(jià)層電子對數(shù)=4+

4-1×4

2

=4，Si原子沒有孤對電子，故其空間構(gòu)型為正四面體，化合物丙SiHCl₃，Si原子成4個(gè)σ鍵，不含孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4，采取sp³雜化，SiHCl₃的沸點(diǎn)很低，屬于分子晶體，
故答案為：正四面體；sp³；分子；
（4）H₂O分子間存在氫鍵，故沸點(diǎn)比較HCl高，
故答案為：H₂O分子間存在氫鍵；
（5）Si單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與金剛石類似，每個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-Si鍵，每個(gè)Si-Si鍵為1個(gè)Si原子提供

1

2

，則該晶體中Si原子數(shù)與Si-Si單鍵的數(shù)目比=1：4×

1

2

=1：2，
該晶胞的邊長為a cm，則晶胞體積=a³ cm³，晶胞中Si原子數(shù)目=4+8×

1

8

+6×

1

2

=8，晶胞質(zhì)量=8×

M

NA

g，則該晶體的密度為=

8× M NAg

a3cm3

=

8M

a3?NA

g?cm^-3，
故答案為：1：2；

8M

a3?NA

．

點(diǎn)評：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用、無機(jī)物推斷、核外電子排布、分子結(jié)構(gòu)、雜化軌道、晶胞計(jì)算等，難度中等，注意利用均攤法進(jìn)行晶胞計(jì)算，識記中學(xué)常見的晶胞結(jié)構(gòu)．