硅是一种重要的非金属单质,硅及其化合物的用途非常广泛。根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题。

所属学校:学历教育 科目:高中化学 2024-09-20 08:28:40 高中化学

硅是一种重要的非金属单质,硅及其化合物的用途非常广泛。根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题。

(1)硅的最高价氧化物对应水化物化学式可能是_____。

A.H4SiO3 B.H2SiO3 C.H3SiO4 D.HSiO4

(2)金刚石与金刚砂(SiC)具有相似的晶体结构,在金刚砂的空间网状结构中,碳原子、硅原子交替以共价 单键相结合。金刚砂属于_____晶体。金刚砂的熔点比金刚石的熔点_____;金刚砂的结构中,一个硅原子周围结合_____个碳原子。

(3)晶体硅的微观结构与金刚石相似,晶体硅中 Si—Si 键之间的夹角大小约为_____。 下表列有三种物质(晶体)的熔点:

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简要解释熔点产生差异的原因:

①SiO2 和 SiCl4:_________________________;

②SiCl4和 SiF4:___________________________。

【答案】

B 原子 低 4 109°28 SiO2是原子晶体,微粒间作用力为共价键。SiCl4是分子晶体,微粒间作用力为范德华力,故 SiO2熔 点高于 SiCl4。 SiCl4和SiF4均为分子晶体,微粒间作用力为范德华力,结构相似时相对分子质量越大,范德华力越大, 故 SiCl4熔点高于 SiF4

【解析】

(1)硅的最高价为+4价,对应水化物为H2SiO3或H4SiO4,故选B。

(2)金刚砂结构与金刚石相似,则金刚砂属于原子晶体。金刚砂中C—Si比金刚石中C—C的键长长,键能要小,故金刚砂的熔点比金刚石的熔点要低;金刚砂的结构中,一个硅原子周围结合4个碳原子。

(3)①SiO2和 SiCl4的熔、沸点差异是因为二氧化硅属于原子晶体,微粒间作用力为共价键。四氯化硅属于分子晶体,微粒间作用力为范德华力;SiCl4 和 SiF4的熔、沸点差异是因为两者均为分子晶体,微粒间作用力为范德华力,结构相似时SiCl4相对分子质量大于SiF4相对分子质量,则SiCl4分子间的德华力大于SiF4。

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