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)�；卮鹣铝袉�(wèn)題:

(1)基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的能量最高的電子層的符號(hào)為        ，該電子層具有的原子軌道數(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(lèi)似的晶體，其中原子與原子之間以             相結(jié)合，其晶胞平均擁有8個(gè)硅原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)         個(gè)原子。

(4)單質(zhì)硅可通過(guò)甲硅烷(SiH₄)分解反應(yīng)來(lái)制備。工業(yè)上采用Mg₂Si和NH₄Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH₄，同時(shí)產(chǎn)生一種可使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，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(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：

①硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類(lèi)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，四面體(如下圖(a))通過(guò)共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類(lèi)結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無(wú)限長(zhǎng)單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根；其中Si與O的原子數(shù)之比為           化學(xué)式為               。

 

Answer 1

（1）M    9    （各1分）

（2）二氧化硅（1分）

（3）共價(jià)鍵（1分）       3（1分）

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

（5）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(zhǎng)鏈硅烷難以生成。（2分）

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。（2分）

（6）1：3（1分）            [SiO₃] _n ^2n- (或SiO₃^2-)（2分）