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锆英石常用于耐火材料,其矿砂常与钛铁矿、金红石、石英共生。针对相关物质,回答下列问题:
(1)下列基态Si原子结构的表示方法中最能准确表示出电子排布特点的是________(填标号,下同),能够表示出原子核构成特点的是________。
A.
B.1s22s22p63s23p2
C.Si
D.
(2)SiO2晶体常伴生于各种矿石中,其晶体结构中,最小的环上有________个原子;Si与C元素位于同一主族,比较SiO2与CO2的键角大小:SiO2________CO2(填“大于”“小于”或“等于”),原因是___________。
(3)钛铁矿经过H2SO4、HNO3等多种物质处理后会生成TiOSO4等中间产物。
①TiOSO4晶体中存在________(填标号)。
A.离子键 B.σ键
C.π键 D.*键
②H2SO4为粘稠状、难挥发*的强*,而HNO3是易挥发*的强*,其原因是_________________________________________________________。
(4)FeO是离子晶体,其晶格能可通过下图的BornHaber循环计算得到。
可知,O原子的第一电子亲和能为________kJ·mol-1,FeO晶格能为________kJ·mol-1。
(5)ZrO2可用于制造高温发热元件,其在高温时具有立方晶型,晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Zr原子与O原子之间的最短距离为________nm;ZrO2的密度为________ g·cm-3(列式表示)。
【回答】
* (1)D C
(2)12 小于 SiO2中心Si原子采用sp3杂化,键角为109°28′;CO2中心C原子采用sp杂化,键角为180°
(3)①ABC ②H2SO4易形成分子间*键,而HNO3易形成分子内*键,造成分子间作用力减弱,易挥发
(4)142 3902 (5)a
解析 (1)轨道表示式能够表示出各能层所容纳的电子数和成单电子数,所以最能准确表示出电子排布特点的是轨道表示式,故选D;原子符号能够表示原子中所含有的质子数和质量数,也能通过原子符号计算出原子中所含有的中子数,质子数等于原子核外电子数,所以能够表示出原子核构成特点的是原子符号,故选C。
(3)①在SO中有σ键和π键,故TiOSO4存在离子键、σ键和π键。
(4)第一电子亲和能是气态电中*基态原子获得一个电子变为气态一价负离子放出的能量,故O原子的第一电子亲和能为142 kJ·mol-1;离子晶体的晶格能是气态离子形成1 mol离子晶体所释放的能量,题图中Fe2+(g)+O2-(g)=FeO(晶体) ΔH=-3902 kJ·mol-1,故FeO晶格能为3902 kJ·mol-1。
(5)1个ZrO2晶胞中Zr原子位于顶点及面心,故N(Zr)=8×+6×=4;O原子位于晶胞内部,故N(O)=8,故Zr原子与O原子之间的最短距离为体对角线的,即a×=a nm;ZrO2的密度为ρ== g·cm-3。
知识点:物质结构 元素周期律
题型:填空题
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