Question

【題目】倍半硅氧烷在液晶顯示、塑料阻燃、生物醫用等領域具有重要應用，氫基倍半硅氧烷的分子結構如圖A所示，其加熱分解產物中SiO2的晶胞結構如圖B所示，回答下列問題：

（1）基態Si原子的最外層電子排布式為 ， 其中成對電子之間的主要區別是
（2）圖A分子中H的化合價為 ， Si原子采用雜化，形成的極性共價鍵類型為；鍵的極性Si﹣H鍵Si﹣O（填空“＞”、“＜”、“=”）
（3）圖A分子結構中，一個硅原子被3個元環共有，硅的配位數為 ， 該分子的分子式為
（4）氫基倍半硅氧烷為晶體，SiO2為晶體；
（5）每個SiO2晶胞含有Si原子的個數為；已知SiO2晶體為面心立體結構，晶胞參為anm，阿伏加德羅常數的值為NA ， 則SiO2晶體的密度為gcm﹣3 ．

Answer 1

【答案】
（1）3s23p2；自旋方向相反
（2）﹣1；sp3；σ鍵；＜
（3）八；4；Si8H8O12
（4）分子；原子
（5）8；
【解析】（1）硅原子核外有14個電子，根據核外電子排布規律知，每個電子層上最多排2n2個電子，但最外層不大于8個電子，s能級上最多排2個電子，p能級上最多排6個電子，所以硅原子的最外層電子排布式為3s23p2；根據泡利原理成對電子自旋方向相反，所以答案是：3s23p2；自旋方向相反；（2）A分子中O原子顯﹣2價，則Si顯+4價，H顯﹣1價；Si原子與O原子、O原子形成4個共價鍵，即含有4個σ電子對，硅原子無孤對電子，所以Si原子采用的雜化類型為sp3雜化；兩種元素非金屬性差距越大極性越大，Si﹣O之間的非金屬性之差大于Si﹣H之間的非金屬性之差，所以Si﹣O鍵的極性強于Si﹣H鍵的極性，所以答案是：﹣1；sp3σ鍵；＜；（3）A分子結構中Si原子位于頂點，被3個面所共有，每個面含有4個O原子和4個Si原子，共8個原子，硅的配位數為4；A為分子結構式，所有原子均為一個分子共有，分子中含有8個Si原子，8個H原子和12個O原子，故分子的分子式為Si8H8O12 ， 所以答案是：八；4；Si8H8O12；（4）圖A所示為氫基倍半硅氧烷的分子結構，所以則氫基倍半硅氧烷形成的晶體類型為分子晶體，而SiO2為原子晶體，所以答案是：分子；原子；（5）SiO2晶體為面心立體結構，每個SiO2晶胞含有Si原子的個數為8× =8，一個晶胞含有8個“SiO2”結構，所以一個晶胞的質量為 = ，晶胞邊長為anm，故SiO2晶體的密度 ．所以答案是：8； ．