Question

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)．
（1）基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為

 

．
（2）硅也有系列氫化物-----硅烷，SiH₄分子中H原子的1s軌道與Si原子的

 

軌道重疊形成Si-H σ鍵．
（3）硅烷（Si_nH_2n+2）的沸點(diǎn)與其相對分子質(zhì)量的變化關(guān)系如圖1所示，這種變化關(guān)系原因是

 

．

（4）科學(xué)家們在高溫高壓下將CO₂制成與SiO₂結(jié)構(gòu)類似的新型CO₂晶體．這種新型CO₂晶體與SiO₂相比，熔點(diǎn)更高的是

 

；原因是

 

 

．
（5）在硅酸鹽中，SiO₄^-4四面體[如圖2]通過共用頂角氧離子可形成多種結(jié)構(gòu)型式．圖3為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根X；X中Si與O的原子數(shù)之比為

 

，化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,晶胞的計(jì)算,不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：

分析：（1）硅原子核外有14個(gè)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；
（2）1s軌道與Si原子形成sp³雜化軌道；
（3）硅烷是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間的范德華力越大，沸點(diǎn)越高；
（4）碳原子半徑小，C-O鍵鍵長短，鍵能大，溶沸點(diǎn)更高；
（5）硅酸鹽中的硅酸根（SiO₄^4-）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）的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有1個(gè)硅、3個(gè)氧原子，化學(xué)式為SiO₃^2-；

解答： 解：（1）硅原子核外有14個(gè)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；故答案為：M；
（2）1s軌道與Si原子形成sp³雜化軌道，故答案為：sp³雜化；
（3）硅烷是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間的范德華力越大，沸點(diǎn)越高，
故答案為：硅烷是分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高；
（4）碳原子半徑小于硅的原子半徑，C-O鍵鍵長比Si-O鍵鍵長短，鍵長越短鍵能越大，溶沸點(diǎn)更高，
故答案為：新型CO₂晶體；二者都是原子晶體，碳原子半徑小，C-O鍵鍵長短，鍵能大，溶沸點(diǎn)更高；
（5）硅酸鹽中的硅酸根（SiO₄^4-）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）的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有1個(gè)硅、3個(gè)氧原子，化學(xué)式為SiO₃^2-；故答案為：1：3；SiO₃^2-．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了基態(tài)原子的核外電子排布、晶體結(jié)構(gòu)、雜化軌道、化學(xué)鍵等知識(shí)，難度中等．