Question

【题目】I.碳元素广泛存在于自然界中，对人类生命和生活具有重要意义。含碳化合物在工业生产和国防建设中有广泛的应用。

（1）写出基态碳原子的电子排布式________________， CO2是_______分子（填“极性”或“非极性”），中心碳原子采取的杂化类型是_____________。

（2）碳和硅是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是_________（填编号）。

a.CH4的稳定性比SiH4强 b.SiH4的沸点比CH4高

c.碳酸的酸性大于硅酸 d.SiO2+Na2CO3 =Na2SiO3+CO2↑

II.氮化硅（Si3N4）是一种重要的陶瓷材料，可用石英与焦炭在800℃氮气气氛下合成：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)

（1）该反应的平衡常数表达式K=__________________。已知平衡常数：K(800℃)>K(850℃)，则正反应是__________反应（填“放热”或“吸热”）

（2）任写两种能提高二氧化硅转化率的措施______________、______________。

（3）Mg在空气中燃烧可微量生产氮化镁（Mg3N2）。Mg3N2溶于足量的稀硫酸可得到两种正盐，写出该反应的化学方程式__________________________________________________。

（4）磷化铟是一种半导体材料，其晶胞如下图所示。写出磷化铟的化学式______________；In的配位数（与之距离最近的原子数目）为_______________。

Answer 1

【答案】1s22s22p2或[He] 2s22p2 非极性 sp ae 放热 降温 减压或增大氮气浓度 Mg3N2+4H2SO4=3MgSO4+ InP 4

【解析】

I.（1）碳原子为6号元素，核外6个电子，依据核外电子排布规律，其电子排布式为：1s22s22p2或[He]2s22p2；二氧化碳为直线型分子，正负电荷重心能够重合，为非极性分子；二氧化碳中C原子的价层电子对数=2+（4-2×2）÷2=2，为sp杂化；

（2）a．CH4的稳定性比SiH4强，可知C的非金属性比Si强，故a选；

b．硅烷与甲烷都是分子晶体，分子晶体沸点与分子间作用力强弱有关，与C和Si非金属性强弱无关，故b不选；

c．碳酸、硅酸分别是C和Si的最高价含氧酸，碳酸的酸性大于硅酸，可以判断非金属性C强于Si，故c选；

d．SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，该反应为高温下的反应，高温下二氧化碳挥发，促进反应正向进行，所以不能用于判断C和Si的非金属性的强弱，故d不选；

故答案为：ac。

II.（1）化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值，根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K＝；已知平衡常数：K（800℃）＞K（850℃），则升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应；

（2）提高二氧化硅转化率，即使平衡正向移动，可采取的措施有，降低温度，减小压强，增大N2浓度等，

（3）Mg在空气中燃烧可微量生产氮化镁（Mg3N2）。Mg3N2溶于足量的稀硫酸可得到两种正盐，根据原子守恒可知应该是硫酸铵和硫酸镁，反应的化学方程式为：Mg3N2+4H2SO4=（NH4）2SO4+3MgSO4；

（4）根据晶胞图可知磷化铟晶胞中：In原子数目为8×1/8+6×1/2=4，P原子数目为4，所以磷化铟的化学式为InP，In的配位数为4。