Question

17．人們生產、生活和科研中離不開材料，下面是與材料有關的題目，請解答：
（1）金屬鈦（₂₂Ti） 號稱航空材料，是目前繼銅、鐵、鋁之后人類廣泛使用的第四種金屬．鈦元素基態(tài)原子未成對電子數為2個．
（2）不銹鋼在日常生活中得以廣泛應用，不銹鋼中往往添加鉻元素（₂₄Cr）．寫出基態(tài)鉻的電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹．
（3）居室裝飾材料中往往含有甲醛，甲醛中碳氧原子之間含有1個σ鍵，1個π鍵．
（4）第三周期8種元素按單質熔點高低的順序如圖所示，其中是電腦芯片核心材料的序號為8，元素符號為Si．
（5）由C原子跟Si原子以1：1相互交替結合而形成的晶體，其晶型與晶體Si相同．兩者相比熔點更高的是SiC（填化學式）；試從結構角度加以解釋：因SiC晶體與晶體Si都是原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C-Si鍵鍵長比晶體Si中Si-Si鍵長短，鍵能大，因而熔沸點高
多余．

Answer 1

分析 （1）根據金屬鈦（₂₂Ti）原子的電子排布式判斷；
（2）Cr是24號元素，其原子核外有24個電子，根據構造原理寫出其基態(tài)原子核外電子排布式；
（3）甲醛中C原子與H原子之間形成C-H單鍵，故C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵，據此分析解答；
（4）第三周期8種元素，電腦芯片核心材料為硅，只有Si單質為原子晶體，熔點最大，分子晶體的熔點低，有磷、硫、氯氣、氬氣幾種物質；
（5）SiC和晶體Si均屬于原子晶體，原子晶體的熔沸點取決于共價鍵的強度，由于C的原子半徑小，SiC中C-Si鍵鍵長比晶體Si中Si-Si鍵長短，鍵能大，因而熔沸點高．

解答 解：（1）Ti是22號元素，其原子核外有22個電子，根據構造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，所以鈦元素基態(tài)原子未成對電子數為2個，故答案為：2；
（2 ） Cr是24號元素，其原子核外有24個電子，根據構造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（3）甲醛中C原子與H原子之間形成C-H單鍵，C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵，則COH₂分子中碳氧原子之間含有1個σ鍵、1個π鍵，故答案為：1；1；
（4）第三周期8種元素，電腦芯片核心材料為硅，只有Si單質為原子晶體，熔點最大，與圖中8對應；故答案為：8；Si；
（5）SiC和晶體Si均屬于原子晶體，原子晶體的熔沸點取決于共價鍵的強度，由于C的原子半徑小，SiC中C-Si鍵鍵長比晶體Si中Si-Si鍵長短，鍵能大，因而熔沸點高，故答案為：SiC； 因SiC晶體與晶體Si都是原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C-Si鍵鍵長比晶體Si中Si-Si鍵長短，鍵能大，因而熔沸點高．

點評 本題考查物質結構與性質，涉及元素周期表、核外電子排布規(guī)律、分子結構與性質、晶體類型與性質等，難度中等，側重考查學生對知識運用、分析解決問題能力．