Question

（12分）

通常，硅不與水反應(yīng)，然而，弱堿性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)₄。

1-1    已知反應(yīng)分兩步進(jìn)行，試用化學(xué)方程式表示上述溶解過程。

早在上世紀(jì)50年代就發(fā)現(xiàn)了CH₅⁺的存在，人們?cè)�提出該離子結(jié)構(gòu)的多種假設(shè)，然而，直至1999年，才在低溫下獲得該離子的振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，并由此提出該離子的如下結(jié)構(gòu)模型：氫原子圍繞著碳原子快速轉(zhuǎn)動(dòng)；所有C-H鍵的鍵長(zhǎng)相等。

1-2    該離子的結(jié)構(gòu)能否用經(jīng)典的共價(jià)鍵理論說明？簡(jiǎn)述理由。

1-3    該離子是（       ）。

A.質(zhì)子酸       B.路易斯酸          C.自由基         D.親核試劑

2003年5月報(bào)道，在石油中發(fā)現(xiàn)了一種新的烷烴分子，因其結(jié)構(gòu)類似于金剛石，被稱為“分子鉆石”，若能合成，有可能用做合成納米材料的理想模板。該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：

1-4     該分子的分子式為                   ；

1-5     該分子有無對(duì)稱中心？         

1-6     該分子有幾種不同級(jí)的碳原子？         

1-7     該分子有無手性碳原子？          

1-8    該分子有無手性？          

Answer 1

1-1  Si + 4OH⁻ = SiO₄^{4 −} + 2 H₂(1 分)      SiO₄^{4 −} + 4H₂O = Si(OH)₄ + 4OH⁻₍1 分)

若寫成 Si + 2OH⁻ + H₂O = SiO₃²⁻ + 2 H₂          SiO₃²⁻ + 3H₂O = Si(OH)₄ + 2OH⁻，也得同樣的分。但寫成 Si + 4H₂O = Si(OH)₄ + 2H₂不得分。  寫不寫↓ (沉淀)和↑ (氣體)不影響得分。

1-2  不能。 (1 分)

經(jīng)典共價(jià)鍵理論認(rèn)為原子之間通過共享電子對(duì)而成鍵。C 為第二周期元素，只有 4 個(gè)價(jià)層軌道，最多形成 4 個(gè)共價(jià)鍵。    (1 分)

理由部分：答“C 原子無 2d 軌道，不能形成 sp³d 雜化軌道”，得 1 分；只答“C 原子沒有 2d 軌道”，得 0.5分；只答“C 原子有 4 個(gè)價(jià)電子”，得 0.5 分；答 CH₅⁺中有一個(gè)三中心二電子鍵，不得分(因按三中心二電子鍵模型，CH₅⁺離子的 C-H 鍵不等長(zhǎng))。

1-3   A 或質(zhì)子酸(多選或錯(cuò)選均不得分。) (2 分)

1-4   C₂₆H₃₀(分子式不全對(duì)不得分) (2 分)

1-5  有(1 分)

1-6  3 種（答錯(cuò)不得分）(1 分)

1-7  有(1 分)

1-8  無(1 分)