Question

12．硅元素在地殼中含量居第二位，其在信息技術(shù)、新型材料等方面有著卓越的貢獻(xiàn)．
（1）硅原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；
（2）最近，西安交大楊建鋒教授和博士生戴培赟，成功制備出多晶致密碳化硅（SiC）陶瓷材料，標(biāo)志著西安交大在陶瓷研究方面獲得重要進(jìn)展．已知SiC中硅元素的化合價(jià)為+4價(jià)，則碳元素的化合價(jià)為-4；
（3）二氧化硅與二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)相似，則二氧化硅與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O；
（4）制造通訊光纖的主要材料為高純度的二氧化硅，制造通訊電纜的材料為銅、鋁、鉛等金屬．每制造1Km通訊電纜需120kg銅和500kg鋁，而每制造1km光纖只需要40g二氧化硅．通訊光纖與通訊電纜相比，除具有傳輸容量大，損耗小、重量輕、保密性能好、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)外，還具有的一個顯著優(yōu)點(diǎn)是原材料來源豐富，價(jià)格低廉．

Answer 1

分析 （1）硅原子是14號元素，依據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫要求書寫；
（2）根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式正確書寫二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）原材料來源豐富，潛在價(jià)格低廉，來分析；

解答 解：（1）硅原子是14號元素分為三個電子層，一層2個電子，二層8個電子．三層4個電子，故答案為：
．
（2）化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零，設(shè)碳元素化合價(jià)為a，則+4+a=0，a=-4，故答案為：-4價(jià)；
（3）根據(jù)我們熟記的常見的化學(xué)方程式寫出CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，然后仿照其可知二氧化硅（SiO₂）與氫氧化鈉反應(yīng)的產(chǎn)物是只要將碳換成硅即可，故答案為：
SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O；
（4）由于銅、鋁、鉛等金屬在自然界中的儲存量有限，而二氧化硅來源豐富，故通訊光纖與通訊電纜相比，除具有傳輸容量大，損耗小、重量輕、保密性能好、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)外，還具有的一個顯著優(yōu)點(diǎn)是：原材料來源豐富，潛在價(jià)格低廉；故答案為：原材料來源豐富，價(jià)格低廉．

點(diǎn)評 本題考查了原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫，化合價(jià)原則的應(yīng)用，化學(xué)方程式的書寫以及通訊光纖與通訊電纜優(yōu)缺點(diǎn)的比較等知識，考查較為全面．