Question

以鎂橄欖石2MgO?SiO₂（簡寫為M₂Si）為主晶相制作的鎂橄欖石磚，是一種弱堿性耐火材料．可用于有色金屬熔煉爐、煉鋼平爐蓄熱室和水泥回轉(zhuǎn)窯等的內(nèi)襯．
（1）基態(tài)硅原子的價電子排布式為

 

．
（2）與鎂和硅都相鄰的元素是鋁，則3種元素的第一電離能從大到小的順序?yàn)?div id="x5xp9xt" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（用元素符號表示）．
（3）高純硅一般通過SiCl₄還原得到，晶體硅中硅原子的雜化方式為

 

，寫出與SiCl₄互為籌電子體的一種陰離子的化學(xué)式

 

．
（4）己知氧化鎂與氯化鈉具有相同的晶胞結(jié)構(gòu)（如圖1），與鎂離子最近的氧離子所構(gòu)成的幾何結(jié)構(gòu)為

 

，與鎂離子最近的鎂離子有

 

個；已知氧化鎂的密度為3.58g/cm3，則氧化鎂的晶胞邊長為

 

cm（列出表達(dá)式即可）．
（5）某鎂的化合物結(jié)構(gòu)筑式如圖2，其分子不舍有

 

A．離子鍵    B‘極性鍵  c金屬鍵D．配位鍵    E．氫鍵    F．非極性鍵H3C-C．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,化學(xué)鍵

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫硅原子價電子排布式；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢；
（3）晶體硅中每個Si原子與周圍4個Si原子形成4個Si-Si鍵，沒有孤電子對，據(jù)此確定雜化軌道數(shù)目，進(jìn)而確定雜化方式；
原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)相等的微�；�為等電子體；
（4）以位于體心微粒為鎂離子，與之最近的氧離子位于面心，與之最近的鎂離子位于棱上；利用均攤法計(jì)算晶胞中Mg、O原子數(shù)目，進(jìn)而計(jì)算晶胞質(zhì)量，再根據(jù)V=

m

ρ

計(jì)算晶胞體積，晶胞棱長=

3	V晶胞

；
（5）由結(jié)構(gòu)可知，Mg與N原子之間存在極性鍵、配位鍵，O與H元素之間存在極性鍵、氫鍵，C原子之間形成非極性鍵．

解答： 解：（1）Si原子核外電子數(shù)為14，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，硅原子價電子排布式為3s²3p²，
故答案為：3s²3p²；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能：Si＞Mg＞Al，
故答案為：Si＞Mg＞Al；
（3）晶體硅中每個Si原子與周圍4個Si原子形成4個Si-Si鍵，沒有孤電子對，Si原子雜化軌道數(shù)目為4，其雜化方式為sp³雜化；與SiCl₄互為籌電子體的一種陰離子的化學(xué)式為：SO₄^2-、ClO₄^-、PO₄^3-等，
故答案為：sp³雜化；SO₄^2-、ClO₄^-、PO₄^3-等；
（4）以位于體心微粒為鎂離子進(jìn)行研究，與之最近的氧離子位于面心，6個氧離子形成正八面體結(jié)構(gòu)；與之最近的鎂離子位于棱上，共有12個；
晶胞中Mg原子數(shù)目為1+12×

1

4

=4，故氧原子數(shù)目為4，則晶胞質(zhì)量為4×

40

NA

g，氧化鎂的密度為3.58g/cm³，則晶胞體積為4×

40

NA

g÷3.58g/cm³，晶胞棱長=

3	V晶胞

=

3	4×40 3.58NA

cm，
故答案為：正八面體；12；

3	4×40 3.58NA

；
（5）由結(jié)構(gòu)可知，Mg與N原子之間存在極性鍵、配位鍵，O與H元素之間存在極性鍵、氫鍵，C原子之間形成非極性鍵，不含有離子鍵、金屬鍵，故答案為：AC．

點(diǎn)評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及考查晶胞結(jié)構(gòu)、晶胞計(jì)算、核外電子排布、電離能、雜化軌道、等電子體、化學(xué)鍵等，需要學(xué)生晶胞扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．