【題目】硅是重要的半導(dǎo)體材料,構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。請回答下列問題:

(1)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為 ,該能層具有的原子軌道數(shù)為 、電子數(shù)為 。

(2)硅主要以硅酸鹽、 等化合物的形式存在于地殼中。

(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體,其中原子與原子之間以 相結(jié)合,其晶胞中共有8個原子,其中在面心位置貢獻(xiàn) 個原子。

(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實:

化學(xué)鍵

C—C

C—H

C—O

Si—Si

Si—H

Si—O

鍵能/(kJmol-1

356

413

336

226

318

452

①硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多,原因是 。

②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是 。

(6)在硅酸鹽中,SiO4- 4四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根,其中Si原子的雜化形式為 ,Si與O的原子數(shù)之比為 ,化學(xué)式為 。

【答案】(1)M9;4

(2)二氧化硅

(3)共價鍵3

(4)Mg2Si + 4NH4Cl = SiH4 + 4NH3 + 2MgCl2

(5)①C—C鍵和C—H鍵較強(qiáng),所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低,易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成。

②C—H鍵的鍵能大于C—O鍵,C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si—O鍵,所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵。

(6)sp3;1∶3;SiO32-(或表示為(SiO)n2n-

【解析】

試題分析:

(1)硅原子核外有14個電子,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2 ,對應(yīng)能層分別別為K、

L、M,其中能量最高的是最外層M層,該能層有s、p、d三個能級,s能級有1個軌道,p能級

有3個軌道,d能級有5個軌道,所以共有9個原子軌道,硅原子的M能層有4個電子(3s23p2。

故答案為:M;9;4;

(2)硅元素在自然界中主要以化合態(tài)(二氧化硅和硅酸鹽)形式存在。

故答案為:二氧化硅;

(3)硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體,硅原子之間以共價鍵結(jié)合;硅晶胞中每個頂點上有1

個Si、面心是有1個Si、在晶胞內(nèi)部含有4個Si原子,利用均攤法知,面心提供的硅原子個數(shù)

=6×=3。

故答案為:共價鍵;3;

(4)Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4、NH3和MgCl2,方程式為:Mg2Si+4NH4Cl= SiH4+

4NH3+2MgCl2。

故答案為:Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2

(5)①烷烴中的C-C鍵和C-H鍵大于硅烷中的Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能,所以硅烷中Si-Si鍵和Si-H

鍵的鍵能易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成。

故答案為:C-C鍵和C-H鍵較強(qiáng),所形成的烷烴穩(wěn)定,而硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能較低,易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成;

②鍵能越大、物質(zhì)就越穩(wěn)定,C-H鍵的鍵能大于C-O鍵,故C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定,而Si-H鍵的

鍵能遠(yuǎn)小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向與形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O鍵。

故答案:C-H鍵的鍵能大于C-O鍵,C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定,而Si-H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O鍵;

(6)硅酸鹽中的硅酸根(SiO44-)為正四面體結(jié)構(gòu),所以中心原子Si原子采取了sp3雜化方式;根據(jù)圖

(b)可以看出,每個結(jié)構(gòu)單元中都有兩個氧原子被兩個單元共用,所以每個結(jié)構(gòu)單元中相當(dāng)于

有1個硅原子、3個氧原子,Si與O的原子數(shù)之比為1:3,化學(xué)式為SiO32-(或表示為(SiO)n2n-)。

故答案為:sp3 ;1:3;SiO32-(或表示為(SiO)n2n-)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A.蔗糖、淀粉、油脂及其水解產(chǎn)物均為非電解質(zhì)

B.煤油可由石油分餾獲得,可用作燃料和保存少量金屬鈉

C.糖類、油脂、蛋白質(zhì)都是天然的高分子化合物。

D.苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】

用稀硝酸清洗做過銀鏡反應(yīng)的試管

用酒精清洗做過碘升華的燒杯

用熱的濃鹽酸清洗殘留二氧化錳的試管

用鹽酸清洗長期存放三氯化鐵溶液的試劑瓶

用熱的氫氧化鈉溶液清洗沾有硫磺的試管

下列對以上操作的判斷正確的是 ( )

A. 全都正確 B. 外都對 C. 外都對 D. ④⑤不對

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】海水是巨大的資源寶庫,從海水中提取食鹽和溴的過程如下:

(1)除去粗鹽中雜質(zhì)(Mg2、SO42-、Ca2)加入的藥品順序正確的是__________。

A.NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸

B.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→過濾后加鹽酸

C.NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→過濾后加鹽酸

D.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸

(2)制備鈉單質(zhì)的方法之一是將熔融NaCl進(jìn)行電解,寫出電解化學(xué)方程式:

________________________________________________________________________。

(3)步驟中已獲得Br2,步驟中又將Br2還原為Br,其目的是______________。寫出步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________________________。

(4)某化學(xué)小組的同學(xué)為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法,查閱了有關(guān)資料,Br2的沸點為59 。微溶于水,有毒性和強(qiáng)腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后設(shè)計了如下實驗裝置:

圖中儀器B的名稱是________,冷卻水的出口為____(填“甲”或“乙”)。

C中液體的顏色為__________________。

D裝置的作用是__________________。

(5)已知某溶液中Cl、Br、I的物質(zhì)的量之比為234現(xiàn)欲使溶液中的Cl、Br、I的物質(zhì)的量之比變成432,那么要通入Cl2的物質(zhì)的量是原溶液中I的物質(zhì)的量的__________。(填選項)

A. B. C. D.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】無水AlCl3是一種重要的有機(jī)合成催化劑,該物質(zhì)在183時升華,遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧。某中學(xué)化學(xué)興趣小組擬利用中學(xué)常見儀器設(shè)計實驗制備無水AlCl3,實驗裝置如下圖所示。請回答:

(1)制備實驗開始時,先檢查裝置的氣密性,接下來的操作依次是________。

a.加入MnO2粉末

b.點燃A中酒精燈

c.加入濃鹽酸

d.點燃D處酒精燈

(2)寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________________。

(3)裝置B中的試劑是__________。該裝置存在安全隱患,請指出 。

(4)裝置F中試劑為 甲同學(xué)認(rèn)為F和G可以用一種儀器替代,且加入一種藥品即可達(dá)到相同效果。這種藥品可以是 ,其作用是 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙烯是石油化學(xué)工業(yè)最重要的基礎(chǔ)原料,經(jīng)乙烯為原料可以制得許多工業(yè)材料和日用品。乙烯能發(fā)生下列轉(zhuǎn)化關(guān)系:

(1)A的分子為 ,化合物D的官能團(tuán)名稱是_____________。

(2)寫出反應(yīng)、 的化學(xué)方程式 :

____________________________________________,該反應(yīng)類型是

_____________________________________________。

(3)上述反應(yīng)中,以生成有機(jī)產(chǎn)物為目標(biāo),原子利用率100%的反應(yīng)有 。

(4)甲同學(xué)在實驗室制得的乙烯中含有少量的二氧化硫,于是設(shè)計實驗進(jìn)行驗證,將生成的氣體依次通過品紅溶液 NaOH溶液 品紅溶液 溴的四氯化碳溶液。確定含有乙烯的現(xiàn)象為 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列對于硝酸、濃硫酸說法,不正確的是( )

A.濃硝酸在見光或受熱時會發(fā)生分解

B.金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣

C.可用鐵和鋁制品盛裝濃硝酸、濃硫酸

D.往濃硫酸與銅反應(yīng)后的試管中加水稀釋,溶液呈藍(lán)色,說明生成了Cu2+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖AJ均代表無機(jī)物或其水溶液,其中B、D、G是單質(zhì),B是地殼中含量最高的金屬元素,G是氣體,J是磁性材料,常溫下H為無色液體。

根據(jù)圖示回答問題:

1寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式: C E ,I ,J 。

2反應(yīng)①的離子方程式是_____________________;反應(yīng)②的化學(xué)方程式是________________________;

3FI反應(yīng)的離子方程式是__________________;

4向一定體積的稀硫酸中加入少量的J固體,反應(yīng)后的溶液與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是_______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列化合物中,同分異構(gòu)體數(shù)目超過7的有(包括自己) (  )

A.丁醇 B.乙酸乙酯 C1,2-二溴丙烷 D.戊烷

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