Question

如图所示为某教材中给出的石英晶体平面结构示意图，它实际上是立体网状结构（可以看作是晶体硅中的每个Si-Si键中插入一个O），其中硅与氧原子个数之比是__________________________；在石英晶体中，由硅、氧原子构成的最小的环上具有的Si、O原子个数是_______________________________________。

Answer 1

1：2；12（6个Si和6个O）

【错解分析】对石英晶体立体网状结构认识不清楚；三维空间结构的想象能力欠缺。认为结构中Si、O一个一个相接，因此硅氧个数比为1：1；而且从平面结构图看，每个环上有4个Si和4个O，因此环上共有8个原子（4个Si，4个O）。
【正解】由石英晶体的平面结构可知（当然立体网状结构也是一样），每个Si周围结合4个O，而每个O跟2个Si结合，所以石英晶体中硅氧原子个数之比为1：2；由于石英晶体是空间网状立体结构，可以看作是晶体硅中的每个硅硅键中插入一个O。且晶体硅的结构和金刚石相似，在金刚石中每个最小的碳环上有6个碳而且有6个碳碳键（如图所示），因此在石英晶体中，由硅、氧原子构成的最小的环上具有的Si、O原子个数是12（6个Si和6个O）。