12.硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础.请回答下列问题:
(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-OSi-SiSi-HSi-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,SiO4-4四面体(如图1)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(2)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,化学式为[SiO3]n2n-(或SiO32-).
 0  157235  157243  157249  157253  157259  157261  157265  157271  157273  157279  157285  157289  157291  157295  157301  157303  157309  157313  157315  157319  157321  157325  157327  157329  157330  157331  157333  157334  157335  157337  157339  157343  157345  157349  157351  157355  157361  157363  157369  157373  157375  157379  157385  157391  157393  157399  157403  157405  157411  157415  157421  157429  203614 

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