【題目】硅是重要的半導體材料,構成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎。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________________ ,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)單質硅存在與金剛石結構類似的晶體,其中原子與原子之間以________________相結合,其晶胞中共有8個原子,其中在面心位置貢獻________________個原子。
(4)單質硅可通過甲硅烷(SiH4) 分解反應來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質中反應制得SiH4,該反應的化學方程式為________________。
(5)碳和硅的有關化學鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關事實:
硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多,原因是___________。SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是 ________________。
(6)在硅酸鹽中,SiO44+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)狀四大類結構型式。圖(b)為一種無限長單鏈結構的多硅酸根;其中Si原子的雜化形式為________________。Si與O的原子數(shù)之比為 ________________ 化學式為________.
【答案】M 9 4 二氧化硅 共價鍵 3 Mg2Si + 4NH4Cl = SiH4+ 4NH3+ 2MgCl2 C—C鍵和C—H鍵較強,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,導致長鏈硅烷難以生成 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)定性更強的Si—O鍵 sp3 1∶3 [SiO3] n2n-(或SiO32-)
【解析】
試題
(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在液氨介質中反應制得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,導致長鏈硅烷難以生成。
故答案為:C-C鍵和C-H鍵較強,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,導致長鏈硅烷難以生成;
②鍵能越大、物質就越穩(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)定性更強的Si-O鍵。
故答案為: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)定性更強的Si-O鍵;
(6)硅酸鹽中的硅酸根(SiO44-)為正四面體結構,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,每個結構單元中都有兩個氧原子被兩個單元共用,所以每個結構單元中相當于含
有1個硅原子、3個氧原子,Si與O的原子數(shù)之比為1:3,化學式為SiO32-(或表示為(SiO)n2n-)。
故答案為:sp3;1:3;SiO32-(或表示為(SiO)n2n-)。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】20℃時,NaCl溶解于水的實驗數(shù)據(jù)如下表所示
實驗序號 | 水的質量/g | 加入的NaCl質量/g | 未溶的NaCl質量/g |
10 | 2 | 0 | |
10 | 3 | 0 | |
10 | 4 | 0.4 |
下列敘述正確的是( )
A. 實驗①所得的溶液為飽和溶液 B. 實驗②所得的溶液為飽和溶液
C. 20℃時NaCl的溶解度為30g D. 實驗①所得溶液的溶質質量分數(shù)為16.7%
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【題目】中國傳統(tǒng)文化是人類文明的瑰寶,古代文獻中記載了大量古代化學的研究成果;卮鹣旅鎲栴}。
(1)我國最原始的陶瓷約出現(xiàn)在距今12000年前,制作瓷器所用的原料是高嶺士,其晶體化學式是Al4[Si4O10](OH)8,用氧化物表示其組成為____。
(2)《本草綱目》中記載:“(火藥)乃焰消( KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以為烽燧銃機諸藥者!狈磻頌椋S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,該反應的氧化劑是____ ,反應轉移4mol電子時,被S氧化的C有____mol。
(3)我國古代中藥學著作《新修本草》記載的藥物有844種,其中有關“青礬”的描述為:“本來綠色,新出窟未見風者,正如瑁璃…燒之赤色…!蔽覈缙诳萍紖矔段锢硇∵m-金石類》 記載有加熱青礬時的景象:“青礬廠氣熏人,衣服當之易爛,載木不盛!鼻嗟\就是綠礬( FeSO4.7H2O)。根據(jù)以上信息,寫出“青礬”受熱分解的化學方程式____
(4)中國古代第一部藥物學專著《神農(nóng)本革經(jīng)》記載:“石硫磺(S)…主陰蝕疽痔惡血,堅筋骨,除頭禿,能化金銀銅鐵奇物。”根據(jù)以上信息,得出硫磺(S)具有的性質或用途是 ______,__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價電子層中的未成對電子有3個,c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,d與c同族,e的最外層只有1個電子,但次外層有18個電子。
回答下列問題:
b、c、d中第一電離能最大的是________(填元素符號),e的價層電子軌道示意圖為________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有A、B、C三種無色純凈氣體,可能分別是N2、NO、CO2、NH3、HCl中的一種。A氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,將A氣體和C氣體混合后,產(chǎn)生白煙;B氣體接觸空氣立即變?yōu)榧t棕色。
據(jù)此推斷(寫化學式):A是____________;B是______________;C是______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(16分)下圖中的實驗裝置可用于制取乙炔。請?zhí)羁眨?/span>
(1)圖中,A管的作用是 。
制取乙炔的化學方程式是 。
(2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中觀察到的現(xiàn)象是 ,乙炔發(fā)生了 反應。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中觀察到的現(xiàn)象是 ,乙炔發(fā)生了 反應。
(4)為了安全,點燃乙炔前應 ,乙炔燃燒時的實驗現(xiàn)象是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】銅與一定量濃硝酸反應,得到硝酸銅溶液和NO2、NO的混合氣體,這些氣體與11.2 L O2(標準狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。則消耗銅的質量為( )
A. 32 gB. 48 gC. 64 gD. 96 g
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【題目】寶雞被譽為“青銅器之鄉(xiāng)”,出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盤等五萬余件青銅器。研究青銅器(含Cu、Sn等)在潮濕環(huán)境中發(fā)生的腐蝕對于文物保護和修復有重要意義。下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖,下列說法不正確的是
A. 青銅器發(fā)生電化學腐蝕,圖中c作負極,被氧化
B. 正極發(fā)生的電極反應為O2+ 4e-+2H2O=4OH-
C. 環(huán)境中的Cl- 與正、負兩極反應的產(chǎn)物作用生成a的離子方程式為2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2 (OH)3Cl↓
D. 若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl,則理論上消耗的O2體積為4.48L
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