16.硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础.回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为M,该能层具有的原子轨道数为9、电子数为4.
(2)硅主要以硅酸盐、二氧化硅等化合物的形式存在于地壳中.
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以共价键相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献3个原子.
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备.工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键C-CC-HC一OSi-SiSi-HSi一O
键能/(kJ•mol-1356413336226318452
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是C-C键和C-H键较强,所形成的烷烃稳定.而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成.
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是C-H键的键能大于C-O键,C-H键比C-O键稳定.而Si-H键的键能却远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键.
(6)在硅酸盐中,SiO44-四面体(如图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式.图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为sp3.Si与O的原子数之比为1:3.
 0  168665  168673  168679  168683  168689  168691  168695  168701  168703  168709  168715  168719  168721  168725  168731  168733  168739  168743  168745  168749  168751  168755  168757  168759  168760  168761  168763  168764  168765  168767  168769  168773  168775  168779  168781  168785  168791  168793  168799  168803  168805  168809  168815  168821  168823  168829  168833  168835  168841  168845  168851  168859  203614 

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