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硅是重要的半導(dǎo)體材料,構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ).請回答下列問題:
(1)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為______,該能層具有的原子軌道數(shù)為______、電子數(shù)為______.
(2)硅主要以硅酸鹽、______等化合物的形式存在于地殼中.
(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體,其中原子與原子之間以______相結(jié)合,其晶胞中共有8個原子,其中在面心位置貢獻______個原子.
(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備.工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______.
(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實:
化學(xué)鍵 | C-C | C-H | C-O | Si-Si | Si-H | Si-O |
鍵能/(kJ?mol-1) | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
①硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多,原因是______.
②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是______.
(6)在硅酸鹽中,SiO四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式.圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根,其中Si原子的雜化形式為______,Si與O的原子數(shù)之比為______,化學(xué)式為______.
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X | Y | Z | |
例 | 氧化物 | 化合物 | 純凈物 |
A | 苯的同系物 | 芳香烴 | 芳香族化合物 |
B | 膠體 | 分散系 | 混合物 |
C | 電解質(zhì) | 離子化合物 | 化合物 |
D | 堿性氧化物 | 金屬氧化物 | 氧化物 |
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