Question

（2009?山東）（化學-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）C和Si元素在化學中占有極其重要的地位．
（1）寫出Si的基態(tài)原子核外電子排布式

1s²2s²2p⁶3s²3p²

．
從電負性角度分析，C、Si和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為

O＞C＞Si

．
（2）SiC的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為

sp³

，微粒間存在的作用力是

共價鍵

．
（3）氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，則M為

Mg

（填元素符號）．MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似．MO的熔點比CaO的高，其原因是

Mg²⁺半徑比Ca²⁺小，MgO晶格能大

．
（4）C、Si為同一主族的元素，CO₂和SiO₂化學式相似，但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大不同．CO₂中C與O原子間形成σ鍵和π鍵，SiO₂中Si與O原子間不形成上述π健．從原子半徑大小的角度分析，為何C、O原子間能形成，而Si、O原子間不能形成上述π鍵

Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成上述穩(wěn)定的π鍵

．

Answer 1

分析：（1）Si原子核外共14個電子，按照能量最低原則書寫電子排布式；元素周期表中主族元素越靠右、越靠上電負性越大，F(xiàn)的電負性最大（為4.0）；
（2）晶體硅中一個硅原子周圍與4個硅原子相連，呈正四面體結(jié)構(gòu)，所以雜化方式是sp³；非金屬原子之間形成的化學鍵為共價鍵；
（3）根據(jù)電子總數(shù)判斷M的原子序數(shù)，進而確定元素符號；從影響離子晶體熔沸點高低的因素分析二者熔沸點的高低；
（4）Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成上述穩(wěn)定的π鍵．

解答：解：（1）Si是14號元素，Si原子核外共14個電子，按照能量最低原則電子先填入能量最低的1s軌道，填滿后再依次填入能量較高的軌道；其電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p²；從電負性的角度分析，O和C位于同一周期，非金屬性O強于C；C和Si為與同一主族，C的非金屬性強于Si，故由強到弱為O＞C＞Si，故答案為；1s²2s²2p⁶3s²3p²； O＞C＞Si；
（2）SiC中Si和C原子均形成四個單鍵，故其為sp³雜化；非金屬原子之間形成的化學鍵全部是共價鍵，故答案為：sp³；共價鍵；
（3）MO和SiC的電子總數(shù)相等，故含有的電子數(shù)為20，則M含有12個電子，即Mg；晶格能與所組成離子所帶電荷成正比，與離子半徑成反比，MgO與CaO的離子電荷數(shù)相同，Mg²⁺半徑比Ca²⁺小，MgO晶格能大，熔點高；故答案為：Mg；Mg²⁺半徑比Ca²⁺小，MgO晶格能大；
（4）CO₂晶體是分子晶體，其中C的原子半徑較小，C、O原子能充分接近，p-p軌道肩并肩重疊程度較大，形成穩(wěn)定的π鍵；而Si原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成上述穩(wěn)定的π鍵，故答案為：Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成上述穩(wěn)定的π鍵．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及電子排布式的書寫、電負性的大小比較、雜化軌道類型的判斷以及晶體熔點的比較，題目較為綜合，本題易錯點為（4）題，注意形成π鍵的因素．