【化学--选修3:物质结构与性质】硅与金刚砂(SiC)是两种重要的工业产品,它们都可由二氧化硅与碳反应制

2025-04-08 06:06:56
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回答1:

(1)SiO2和焦炭反应生成碳化硅和CO,化学方程式为:SiO2+2C═SiC+2CO;依据原子守恒可确定另外一种生成物为HCl,在H2的保护下,使SiCl4与N2反应生成氮化硅的化学方程式为:3SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl,
故答案为:SiO2+2C═SiC+2CO;3SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl;
(2)基态Si原子的价电子排布式为3s23p2,基态Si原子的价电子排布图为,同主族自下而上电负性逐渐增大,因此电负性:C>Si,
故答案为:;C;
(3)CO含有的化学键为极性共价键,二氧化碳为直线型结构,C采用sp杂化,180°,SiF4中心原子Si的价电子对数为4,因此为空间构型为正四面体结构,
故答案为:极性共价键;sp;180°;正四面体;
(4)晶体硅中最小的为六元环,含有6个原子,SiC与硅晶体相似,因此也含有6个原子,两者都是原子晶体,结构和组成相似,Si-Si键长大于Si-C键长,Si-Si键能小,晶体硅的熔沸点低于碳化硅,

故答案为:6;SiC;两者都是原子晶体,结构和组成相似,Si-Si键长大于Si-C键长,Si-Si键能小,晶体硅的熔沸点低于碳化硅;
(5)一个晶胞中含有的铁原子数目为:8×

1
8
+1×1=2,质量为
56×2
N A
g,由密度公式可知晶胞的体积V=
112
d?NA
cm3,晶胞的边长为:
3
112
d?NA
,因此铁原子的半径=
3
4
×
3
112
d?NA
cm=
3
4
3
112
d?NA
cm,
故答案为: