Question

【题目】硅及其化合物在材料领域中应用广泛。回答下列问题：

（1）硅单质有晶体硅和无定形硅两种，区别晶体硅和无定形硅的科学方法是___________

（2）基态硅的价电子排布式为_________，其核外电子的运动状态有_____种。

（3）CCl4和SiCl4常温下均呈液态，SiCl4熔沸点较高的原因为________CCl4不水解，但SiCl4遇水即强烈水解，则SiCl4水解的化学方程式为__________。

（4）SiF4的热稳定性比SiCl4强的原因是 ____。

（5）碳化硅(SiC)的结构与金刚石类似，碳化硅的硬度仅次于金刚石，其晶胞结构如图所示。则Si原子的配位数为_______，若晶体的密度为ρg/cm3，阿伏伽德罗常数为NA，则距离最近的Si原子与C原子之间的距离为_______________cm。(用ρ和NA的式子表示)

Answer 1

【答案】X—射线衍射实验 3s23p2 14 CCl4和SiCl4均为分子晶体，SiCl4相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高 SiCl4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HCl F原子半径小与Cl原子，故SiF4键能大于SiCl4 4

【解析】

（1）区别晶体硅和无定形硅的科学方法是X—射线衍射实验；

（2）硅为14号元素，其基态硅原子的价电子排布式为3s23p2 ；原子核外有多少个电子就有多少种运动状态；

（3）根据分子晶体熔沸点的比较进行解答；根据SiCl4遇水强烈水解写出反应方程式；

（4）根据原子半径越小，键长越短，则键能越大，则分子越稳定进行分析；

（5）每个Si原子周围距离相等且最近的C原子的个数即是Si原子的配位数；先计算晶胞的质量，再计算晶胞的边长，再根据距离最近的Si原子与C原子之间的距离为体对角线的，计算最近距离。

（1）硅单质有晶体硅和无定形硅两种，区别晶体硅和无定形硅的科学方法是X—射线衍射实验；

故答案为：X—射线衍射实验；

（2）硅为14号元素，其基态硅的价电子排布式为3s23p2 ；其核外电子的运动状态有14种；

故答案为：3s23p2 ；14；

（3）CCl4和SiCl4常温下均呈液态，SiCl4熔沸点较高的原因为CCl4和SiCl4均为分子晶体，SiCl4相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高；SiCl4遇水强烈水解，则SiCl4水解的化学方程式为SiCl4 + 3H2O == H2SiO3 + 4HCl；

故答案为：CCl4和SiCl4均为分子晶体，SiCl4相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高；SiCl4 + 3H2O == H2SiO3 + 4HCl；

（4）SiF4的热稳定性比SiCl4强是因为F原子半径比Cl原子半径小，SiF4键能比SiCl4的键能大，则SiF4的热稳定性比SiCl4强；

故答案为：F原子半径比Cl原子半径小，SiF4键能比SiCl4的键能大，则SiF4的热稳定性比SiCl4强；

（5）根据晶胞结构图可知每个Si原子周围有4个C原子，则Si原子的配位数为4；晶体的密度为ρg/cm3，阿伏伽德罗常数为NA，每个晶胞中有4个Si原子，4个C原子，则晶胞的质量为，则晶胞的边长为，距离最近的Si原子与C原子之间的距离为体对角线的，则距离最近的Si原子与C原子之间的距离为cm；

故答案为：4；。