5.
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
______
,该能层具有的原子轨道数为
______
、电子数为
______
.
(2)硅主要以硅酸盐、
______
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
______
相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献
______
个原子.
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH
4)分解反应来制备.工业上采用Mg
2Si和NH
4Cl在液氨介质中反应制得SiH
4,该反应的化学方程式为
______
.
(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-C |
C-H |
C-O |
Si-Si |
Si-H |
Si-O |
键能/(kJ•mol-1 |
356 |
413 |
336 |
226 |
318 |
452 |
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
______
.
②SiH
4的稳定性小于CH
4,更易生成氧化物,原因是
______
.
(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
______
,Si与O的原子数之比为
______
,化学式为
______
.