Question

硅單質及其化合物應用范圍很廣．三氯硅烷（SiHCl₃）還原法是目前工業制高純度硅的主要方法，生產過程如下圖：

根據題意完成下列備題：
（1）硅在元素周期表的位置

 

，其最外層有

 

種能量不同的電子．
（2）硅的氣態氫化物為SiH₄，其空間構型為

 

；三氯硅烷中某些元素最高價氧化物對應水化物的酸性

 

＞

 

（填化學式）．
（3）寫出三氯硅烷與氫氣反應的化學反應方程式：

 

．
（4）自然界中硅酸鹽種類多，結構復雜，通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示其組成．如正長石（KALSi₃O₈），氧化物形式為：

 

．

Answer 1

分析：（1）先寫出原子結構示意圖，然后主族元素電子層數等于周期數，最外層電子數等于主族數，它們決定了主族元素在元素周期表中的位置；最外層4個電子分布在3S、3P軌道上；
（2）根據價層電子對互斥理論來判斷；根據元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強；
（3）根據流程圖可知三氯硅烷與氫氣反應生成硅和氯化氫；
（5）根據硅酸鹽化學式可表示為活潑金屬氧化物?金屬氧化物?非金屬氧化物?水進行解答；

解答：解：（1）硅原子結構示意圖為，硅在元素周期表的位置為第三周期，第ⅣA族，最外層4個電子分布在3S、3P軌道上，能量不同；
故答案為：第三周期，第ⅣA族；2；
（4）硅的氣態氫化物為SiH₄，據價層電子對互斥理論得n=4，SP³雜化，分子構型為正四面體，
（3）三氯硅烷與氫氣反應生成硅和氯化氫，方程式為：SiHCl₃+H₂

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Si+3HCl；Si的非金屬性小于Cl，所以最高價氧化物對應水化物的酸性HClO₄＞H₂SiO₃；
故答案為：SiHCl₃+H₂

1357K  .

Si+3HCl；HClO₄；H₂SiO₃；
（4）正長石改寫成氧化物的形式為：K₂O?AL₂O₃?6SiO₂，
故答案為：K₂O?AL₂O₃?6SiO₂；

點評：本題是一道有關硅和二氧化硅性質的綜合題，難度中等，考查學生分析和解決問題的能力．