在新材料领域,碳族元素有许多应用,请用所学相关知识回答下列问题:

在新材料领域,碳族元素有许多应用,请用所学相关知识回答下列问题:
(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过______杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠______结合在一起.
(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为______.CH4的熔点比SiH4(填“高”或“低”)______,原因是______.
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角______120°(填“>”、“<”或“=”),原因是______.
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心.该化合物化学式为______,每个Ba2+与______个O2-配位.
(5)氮化碳结构如图,其中β氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料.在氮化碳晶体中每个碳原子与______个氮原子相连,每个氮原子与______个碳原子相连,化学式为______.
pbli522 1年前 已收到1个回答 举报

有事你别找我 幼苗

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解题思路:(1)石墨是层状结构,每层中每个C原子与周围的3个C原子成σ键,键角为120°(这些都是实验数据得出的),根据价层电子对互斥理论分析,层层之间存在分子间作用力;
(2)分子中共用电子对偏向于电负性大的原子,偏离于电负性小的原子;分子晶体中,氢化物的熔沸点与其相对分子质量成正比;
(3)中心原子的孤电子对对成键电子对有排斥作用;
(4)利用均摊法确定其化学式;
(5)根据氮化碳结构知,在氮化碳晶体中每个碳原子与4个氮原子相连,每个氮原子与3个碳原子相连,据此判断其化学式.

(1)石墨是层状结构,每层中每个C原子与周围的3个C原子成σ键,且含有一个π键,所以C原子杂化方式为sp2,键角为120°,层层之间存在分子间作用力,
故答案为:sp2;分子间作用力(或范德华力);
(2)元素的电负性越大,其吸引电子能力越大,根据元素吸引电子能力知,这三种元素电负性大小顺序是C>H>Si,硅烷和甲烷都是分子晶体,硅烷相对分子质量大于甲烷,二者结构和组成相似,所以甲烷的范德华力吸引硅烷,则CH4的熔点比SiH4低,
故答案为:C>H>Si;低;两分子结构与组成相似,CH4的相对分子量小,范德华力小;
(3)SnBr2分子中Sn原子价层电子对个数=2+[1/2]×(4-2×1)=3且含有一个孤电子对,所以该分子为V形分子,孤电子对对成键电子对有排斥作用,所以其键角小于120°,
故答案为:<;中心原子的孤电子对对成键电子对有排斥作用;
(4)Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心,则该晶胞中Pb4+个数=8×[1/8]=1,Ba2+个数为1,O2-个数=12×[1/4]=3,所以其化学式为BaPbO3,每个Ba2+与12个O2-配位,
故答案为:BaPbO3;12;
(5)根据氮化碳结构知,在氮化碳晶体中每个碳原子与4个氮原子相连,每个氮原子与3个碳原子相连,则C原子和N原子个数之比为3:4,所以其化学式为C3N4
故答案为:4;3;C3N4

点评:
本题考点: 晶胞的计算;元素电离能、电负性的含义及应用;键能、键长、键角及其应用;不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别.

考点点评: 本题考查物质结构和性质,涉及晶胞计算、电负性、键角等知识点,利用均摊法、元素周期律、价层电子对互斥理论等知识点分析解答,难点是价层电子对个数的计算、晶胞的计算,同时考查学生空间想象能力,题目难度中等.

1年前

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