C和Si元素在化学中占有极其重要的地位：（1）写出Si的基态原子核外电子排布式．从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为．（2）CO2分子的空间构型为，中

Question

C和Si元素在化学中占有极其重要的地位：

（1）写出Si的基态原子核外电子排布式___．从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为___．
（2）CO₂分子的空间构型为___，中心原子的杂化方式为___，和CO₂ 互为等电子体的氧化物是___．
（3）C、Si为同一主族的元素，CO₂和SiO₂化学式相似，但结构和性质有很大不同．CO₂中C与O原子间原子间形成σ键和π键，SiO₂中Si与O原子间不形成上述π键．从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述π键．___
（4）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示；则金刚砂晶体类型为___，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为___，若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度为___．

Answer 1

（1）Si是14号元素，Si原子核外共14个电子，按照能量最低原则电子先填入能量最低的1s轨道，填满后再依次填入能量较高的轨道；其电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p²；从电负性的角度分析，O和C位于同一周期，非金属性O强于C；C和Si为与同一主族，C的非金属性强于Si，故由强到弱为O>C>Si，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p²； O>C>Si；
（2）CO₂分子为直线形结构，可知碳原子采取sp杂化方式，原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，和CO₂ 互为等电子体的氧化物是N₂O，
故答案为：直线形；sp；N₂O；
（3）CO₂中C与O原子间形成σ键和π键，SiO₂中Si与O原子间不形成上述π键，是因Si原子比C原子半径大，Si、O原子间距离较大，P-P轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键，故答案为：Si原子比C原子半径大，Si、O原子间距离较大，P-P轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键；
（4）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，属于原子晶体；每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为3×4=12；该晶胞中C原子个数=8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，Si原子个数为4，晶胞边长=a×10^-10cm，体积V=（a×10^-10cm）³，ρ=(m)/(V)=((40×4)/(NA))/((a×10-10)3)g•cm³=(1.6×1032)/(NA)g•cm³；
故答案为：原子晶体；12；(1.6×1032)/(NA)．