Question

硅烷是指与烷烃结构类似，分子通式为Si_nH_2n+2的一类化合物．其中一部分烷烃的物理性质如下表：
四种烷烃的物质性质

	SiH4	Si2H6	Si3H8	Si4H10
熔点（℃）	-185	-132.5	-117.4	-84.3
沸点（℃）	-111.9	-14.5	52.9	107.4
熔点时密度（g/cm3）	0.68	0.69	0.725	0.79

当n为1时称为“甲硅烷”，甲硅烷能在空气中自燃，生成无定形的二氧化硅，同时放出大量的热．
SiH₄+2O₂

点燃

SiO₂+2H₂O
请完成下列填空：
（1）短周期元素中，原子序数小于硅的主族非金属元素共有

 

种．短周期元素中，最外层未对电子数与硅相同的元素是（填元素符号）

 

．与硅元素同主族的短周期元素A的氢化物与上述化学反应中两种氢化物比较，稳定性由强到弱的顺序是（用化学式表示）

 

．
（2）上表中硅烷熔沸点递变规律是

 

原因是

 

．其中Si₃H₈的三氯代物分子中极性键与非极性键的个数比是

 

．
（3）你认为甲硅烷燃烧时除了发光发热，还可能有的实验现象是

 

．
（4）硅的最高价含氧酸钠盐溶于水，溶液显

 

性；相同条件下，该溶液与同主族、同浓度的短周期元素A的最高价含氧酸钠盐水溶液的pH（填化学式）

 

溶液比

 

溶液大．

Answer 1

考点：同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系,盐类水解的应用,含硅矿物及材料的应用

专题：元素周期律与元素周期表专题,盐类的水解专题

分析：（1）元素原子最外层电子数小于周期数为金属元素，据此确定每周期含有的非金属元素，结合每周期含有1种零族元素解答；
最外层未对电子数与硅相同，则元素的外围电子排布为ns²np²，或ns²np⁴，据此判断；
同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性越强氢化物越稳定；
（2）根据分子晶体的熔沸点的变化规律比较；根据Si₃H₈的分子中Si-Si和Si-H的数目判断；
（3）甲硅烷燃烧产物二氧化硅为固体；
（4）硅酸为弱酸，根据酸的酸性越弱，水解程度越大，对应的盐的pH越大．

解答： 解：（1）元素原子最外层电子数小于周期数为金属元素，每周期含有1种零族元素，所以短周期元素中，原子序数小于硅的主族非金属元素共有6种；最外层未对电子数与硅相同，则元素的外围电子排布为ns²np²，或ns²np⁴，所以短周期元素中，最外层未对电子数与硅相同的元素是C、O、S；同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性越强氢化物越稳定，所以非金属性：O＞C＞Si，则其氢化物的稳定性由强到弱的顺序是H₂O＞CH₄＞SiH₄，
故答案为：6；C、O、S；H₂O＞CH₄＞SiH₄；
（2）硅烷是分子晶体，组成结构相似，分子晶体范德华力随式量递增而增强，所以熔沸点也相应升高；已知Si₃H₈的分子中含有2个Si-Si和8个Si-H，Si₃H₈的三氯代物分子中极性键与非极性键的个数与Si₃H₈相同，所以三氯代物分子中极性键与非极性键的个数比是4：1，
故答案为：随式量递增，熔沸点递增；硅烷是分子晶体，组成结构相似，分子晶体范德华力随式量递增而增强，所以熔沸点也相应升高；4：1；
（3）甲硅烷燃烧产物为二氧化硅和水，而二氧化硅为固体，所以会有白烟生成，故答案为：产生白烟；
（4）硅酸为弱酸，所以硅酸钠在溶液中水解，因而溶液显碱性；同主族非金属性越弱，则其最高价含氧酸的酸性越弱，酸性越弱，对应的钠盐的水解程度越大，对应的盐的pH越大，所以Na₂SiO₃溶液的pH比Na₂CO₃大，故答案为：碱；Na₂SiO₃；Na₂CO₃．

点评：本题考查了元素周期表和元素周期律，涉及电子排布式，元素氢化物稳定性的比较，分子晶体熔沸点的比较，盐的水解等知识点，题目综合性较强，难度较大．