Question

【题目】倍半硅氧烷在液晶显示、塑料阻燃、生物医用等领域具有重要应用，氢基倍半硅氧烷的分子结构如图A所示，其加热分解产物中SiO2的晶胞结构如图B所示，回答下列问题：

（1）基态Si原子的最外层电子排布式为 ， 其中成对电子之间的主要区别是
（2）图A分子中H的化合价为 ， Si原子采用杂化，形成的极性共价键类型为；键的极性Si﹣H键Si﹣O（填空“＞”、“＜”、“=”）
（3）图A分子结构中，一个硅原子被3个元环共有，硅的配位数为 ， 该分子的分子式为
（4）氢基倍半硅氧烷为晶体，SiO2为晶体；
（5）每个SiO2晶胞含有Si原子的个数为；已知SiO2晶体为面心立体结构，晶胞参为anm，阿伏加德罗常数的值为NA ， 则SiO2晶体的密度为gcm﹣3 ．

Answer 1

【答案】
（1）3s23p2；自旋方向相反
（2）﹣1；sp3；σ键；＜
（3）八；4；Si8H8O12
（4）分子；原子
（5）8；
【解析】（1）硅原子核外有14个电子，根据核外电子排布规律知，每个电子层上最多排2n2个电子，但最外层不大于8个电子，s能级上最多排2个电子，p能级上最多排6个电子，所以硅原子的最外层电子排布式为3s23p2；根据泡利原理成对电子自旋方向相反，所以答案是：3s23p2；自旋方向相反；（2）A分子中O原子显﹣2价，则Si显+4价，H显﹣1价；Si原子与O原子、O原子形成4个共价键，即含有4个σ电子对，硅原子无孤对电子，所以Si原子采用的杂化类型为sp3杂化；两种元素非金属性差距越大极性越大，Si﹣O之间的非金属性之差大于Si﹣H之间的非金属性之差，所以Si﹣O键的极性强于Si﹣H键的极性，所以答案是：﹣1；sp3σ键；＜；（3）A分子结构中Si原子位于顶点，被3个面所共有，每个面含有4个O原子和4个Si原子，共8个原子，硅的配位数为4；A为分子结构式，所有原子均为一个分子共有，分子中含有8个Si原子，8个H原子和12个O原子，故分子的分子式为Si8H8O12 ， 所以答案是：八；4；Si8H8O12；（4）图A所示为氢基倍半硅氧烷的分子结构，所以则氢基倍半硅氧烷形成的晶体类型为分子晶体，而SiO2为原子晶体，所以答案是：分子；原子；（5）SiO2晶体为面心立体结构，每个SiO2晶胞含有Si原子的个数为8× =8，一个晶胞含有8个“SiO2”结构，所以一个晶胞的质量为 = ，晶胞边长为anm，故SiO2晶体的密度 ．所以答案是：8； ．