Question

碳形成的化合物种类繁多，硅是构成地壳岩石的主要元素。碳在自然界有两种稳定的同位素，有关数据如下表：

同位素	相对原子质量	丰度（原子分数）
^12C	12（整数，相对原子质量的基准）	0.9893
^13C	13.003354826	0.0107

请列出碳元素近似相对原子质量的计算式_____________________________________。

(1)Si原子的14个电子排布在_______个能级上；与硅元素同周期、其原子核外有2个未成对电子的元素的最外层电子排布式为_____________。

(2)SiO₂用途广泛，以下叙述错误的是______________。

a．SiO₂是二氧化硅的分子式         b．SiO₂中1个Si原子结合4个O原子

c．SiO₂是酸性氧化物                  d．SiO₂熔沸点较高，属于原子晶体

(3)通常状况下，SiF₄呈气态。以下叙述正确的是___________。

a．Si原子难以形成Si⁴⁺              b．SiF₄是有极性键的非极性分子

c．固态SiF₄是原子晶体             d．相同压强时，SiF₄的沸点高于SiCl₄

(4)Fe₃O₄可以写成FeO•Fe₂O₃，也可写成盐的形式：Fe[Fe₂O₄]。Pb₃O₄中含+2价的Pb和+4价的Pb，请将Pb₃O₄写成两种氧化物的形式___________，写成盐的形式__________。

(5)Pb的＋2价化合物稳定，+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl₂。写出Pb₃O₄与盐酸反应的化学方程式____________________________________________。

Answer

12×0.9893+13×0.0107 5 3s23p4 a a b 2PbO·PbO2 Pb2PbO4 Pb3O4+8HCl→3PbCl2+ Cl2↑+4H2O

【解析】

元素相对原子质量等于各同位素相对原子质量与其丰度之积的和，则碳元素的相对分子质量=12×0.9893+13×0.0107；
(1)Si原子有1s、2s、2p、3s、3p几个能级，Si原子的14个电子排布在5个能级上；与硅元素同周期、其原子核外有2个未成对电子的元素是S，其最外层电子为3s、3p电子，最外层电子排布式为3s23p4；
(2)a．SiO2是原子晶体，没有分子式只有化学式，故a符合题意；      
b．SiO2中1个Si原子结合4个O原子，一个O原子连接2个Si原子，故b不符合题意；
c．SiO2是酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水，故c不符合题意；            
d．SiO2熔沸点较高，属于原子晶体，故d不符合题意；
故选a；
(3)a．Si原子最外层有4个电子，不易失电子也不易得电子，所以难以形成Si4+，故a正确；          
b．Si元素和F元素吸引电子能力不同，所以形成极性键，正负电荷重心重合，所以SiF4是有极性键的非极性分子，故b正确；
c．SiF4熔沸点较低，属于分子晶体，故c错误；       
d．分子晶体与其相对分子质量成正比，所以相同压强时，SiF4的沸点低于SiCl4，故d错误；
故选ab；
(4)参照Fe3O4的不同写法可知Pb3O4写成两种氧化物的形式为2PbO·PbO2，写成盐的形式为Pb2PbO4；
(5)Pb3O4中Pb的化合价只有+2、+4，再根据化合价代数和等于零，求得Pb的总化合价为+8价，即可确定Pb3O4中有1个+4价、有2个+2价，且+4价的Pb具有强氧化性，能氧化浓盐酸生成C12，本身被还原成+2价Pb，生成PbC12，Pb3O4中1个+4价的Pb降低到+2价，降低2价；HCl(浓)中-1价的Cl上升到0价生成Cl2，总上升2价，所以Pb3O4和Cl2前面的计量数都为1，根据原子守恒配平其它物质前计量数，得方程式为Pb3O4+8HCl(浓)= 3PbCl2+Cl2↑+4H2O。