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    5．C和Si元素在化学中占有极其重要的地位：
    （1）写出Si的基态原子核外电子排布式1s22s22p63s23p2．从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为O＞C＞Si．
    （2）CO2分子的空间构型为直线形，中心原子的杂化方式为sp，和CO2 互为等电子体的氧化物是N2O．
    （3）C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同．CO2中C与O原子间原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述π键．从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述π键．Si原子比C原子半径大，Si、O原子间距离较大，P-P轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键
    （4）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示；则金刚砂晶体类型为原子晶体，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为12，若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度为$\frac{1.6×10{\;}^{32}}{N{\;}_{A}}$．

    分析 （1）Si原子核外共14个电子，按照能量最低原则书写电子排布式；元素周期表中主族元素越靠右、越靠上电负性越大，F的电负性最大（为4.0）；
    （2）CO2分子为直线形结构，可知碳原子采取sp杂化方式，原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体；
    （3）Si原子比C原子半径大，Si、O原子间距离较大；
    （4）根据原子晶体的硬度大；每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，据此判断每个C原子周围最近的C原子数目；该晶胞中C原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Si原子个数为4，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算其密度．

    解答 解：（1）Si是14号元素，Si原子核外共14个电子，按照能量最低原则电子先填入能量最低的1s轨道，填满后再依次填入能量较高的轨道；其电子排布式为：1s22s22p63s23p2；从电负性的角度分析，O和C位于同一周期，非金属性O强于C；C和Si为与同一主族，C的非金属性强于Si，故由强到弱为O＞C＞Si，
    故答案为：1s22s22p63s23p2； O＞C＞Si；
    （2）CO2分子为直线形结构，可知碳原子采取sp杂化方式，原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，和CO2 互为等电子体的氧化物是N2O，
    故答案为：直线形；sp；N2O；
    （3）CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述π键，是因Si原子比C原子半径大，Si、O原子间距离较大，P-P轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键，故答案为：Si原子比C原子半径大，Si、O原子间距离较大，P-P轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键；
    （4）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，属于原子晶体；每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为3×4=12；该晶胞中C原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Si原子个数为4，晶胞边长=a×10-10cm，体积V=（a×10-10cm）3，ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{40×4}{N{\;}_{A}}}{（a×10{\;}^{-10}）^{3}}$g•cm3=$\frac{1.6×10{\;}^{32}}{N{\;}_{A}}$g•cm3；
    故答案为：原子晶体；12；$\frac{1.6×10{\;}^{32}}{N{\;}_{A}}$．

    点评 本题考查位置结构性质的相互关系应用，为高频考点和常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，涉及晶胞计算、原子杂化判断、原子核外电子排布式的书写等知识点，难点是晶胞计算，题目难度中等，正确推断元素的种类为解答该题的关键，注意原子结构和元素周期表的关系．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
    ⅠSO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI
    Ⅱ2HI??H2+I2
    Ⅲ2H2SO4═2SO2+O2+2H2O
    （1）分析上述反应，下列判断正确的是c．
    a．反应Ⅲ易在常温下进行  b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
    c．循环过程中需补充H2O  d．循环过程产生1mol O2的同时产生1mol H2
    （2）一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示．
    0～2min内的平均反应速率v（HI）=0.1mol•L-1•min-1．该温度下，H2（g）+I2（g）?2HI（g）的平衡常数K=64．
    （3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡向右移动（填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列试剂中的b，产生H2的速率将增大．
    a．NaNO3　　　　b．CuSO4        c．Na2SO4         d．NaHSO3
    （4）以H2为燃料可制作氢氧燃料电池．
    已知2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-572kJ•mol-1某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为80%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．下列说法或表示方法正确的是（　　）
    A．等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧，放出热量一样多
    B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
    C．在101kpa时，2gH2完全燃烧，生成液态水，放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
    D．在强酸强碱稀溶液中：H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，若将含1molNaOH的溶液和含0.5molH2SO4的浓硫酸混合，放出的热量大于57.3 kJ

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．氢气是一种清洁能源．制氢和储氢作为氢能利用的关键技术，是当前科学家主要关注的热点问题．
    （1）用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如图所示：

    ①甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是CH4（g）+2H2O（g）=4H2（g）+CO2（g）△H=-136.5kJ/mol．
    ②第Ⅱ步反应为可逆反应．800℃时，若CO的起始浓度为2.0mol•L-1，水蒸气的起始浓度为3.0mol•L-1，达到化学平衡状态后，测得CO2的浓度为1.2mol•L-1，则CO的平衡转化率为60%．
    （2）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO2，且反应前后B元素的化合价不变，该反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑，反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为4NA或2.408×1024．
    （3）储氢还可借助有机物，如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢．

    在某温度下，向恒容容器中加入环已烷，其起始浓度为a mol•L-1，平衡时苯的浓度为b mol•L-1，该反应的平衡常数K=$\frac{27{b}^{4}}{a-b}$mol3•L-3（用含a、b的关系式表达）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    20．在3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O反应中，N化合价降低，HNO3是氧化剂；Cu化合价升高，Cu是还原剂；Cu元素被氧化；N元素被还原；Cu（NO3）2是氧化产物；NO是还原产物．

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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    10．已知在通常状况下，1molCH4完全燃烧能放出890kJ热量．天然气的主要成分是甲烷，请以甲烷为依据：
    （1）粗略计算16kg天然气完全燃烧产生的热量是多少？
    （2）已知使1kg水的温度升高1℃需热量4.18kJ，试计算烧开10L水，至少需要消耗甲烷的体积（标准状况下）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．（1）工业废水中含有重金属离子Cu2+，需要将其转化沉淀除去，请选择合适沉淀剂Na2S、K2S溶液．己知常温下：
    Cu（OH）2    KSP=2.2×10-23
    CuS       KSP=6.3×10-36
    （2）①完成表格办1mol/L下列离子，沉淀完全阳离子浓度为10-5 mol/L
    Fe2+Fe3+Cu2+
    开始沉淀时pH
    完全沉淀时pH83.26.7
    ②能否控制pH将三种离子逐一分离出溶液通过调PH为3.2～4.7，可以先将铁离子沉淀分离出溶液，如果将PH调至6.7，可以将铜离子完全沉淀分离出去，但同时大部分亚铁离子也沉淀了，即铜离子和亚铁离子无法分离，．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    14．工业中采用适当的催化剂利用反应CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）来制取甲醇．
    维持体系的压强一定，温度为T时，在体积为2.0L的封闭容器内充入0.6mol CO和0，.4mol H2，达到平衡时含有0.15mol CH3OH（g），则该反应平衡常数K=65.33（保留两位小数），此时向容器中再通入0.7mol CO气体，则此平衡将逆向（填“正向”、“不”或“逆向”）移动．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列溶液中Cl-浓度最小的是（　　）
    A．200mL2mol/LMgCl2溶液B．1000mL2.5mol/LNaCl溶液
    C．300mL5mol/LFeCl3溶液D．250mL lmol/L AlCl3溶液

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