Question

近年来，我国在科技、材料等方面创新发展。

（1）大国重器航天、航空取得重大突破。2018年4月2日，天宫一号目标飞行器圆满完成各项任务返回大气层。这标志着我国航天航空事业进入了新时代。硅是天宫一号动力源太阳能电池的主要构成材料，单质硅是由石英（SiO₂）固体与碳在高温条件下反应制得的，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为_____。

（2）硅还是计算机芯片的基体材料，但其导热性不好，而金刚石在导热性方面远超过硅，于是它成了芯片基体材料的最佳选择。从原子结构上分析，金刚石（C）和硅有相似化学性质的原因是_____。

（3）不仅硅与碳具有相似化学性质，其氧化物二氧化硅和二氧化碳也有相似化学性质。试写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_____。

（4）镓是一种奇妙的金属，放在手心马上熔化，犹如荷时上的水珠流来流去。

Ⅰ．镓原子结构示意图中X的数值_____；

Ⅱ．镓的氧化物的化学式_____；

Ⅲ．氮化镓（GaN）是第三代半导体材料，一般采用GaCl₃与NH₃在一定条件下反应制得，同时得到另一种化合物。该反应的化学方程式为_____。

Answer

最外层电子数相同 2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O 3 Ga2O3

【解析】

（1）二氧化硅和碳在高温的条件下生成硅和一氧化碳，化学方程式为：；

（2）最外层电子数决定元素的化学性质，所以从原子结构上分析，金刚石（C）和硅有相似化学性质的原因是最外层电子数相等；

（3）氢氧化钠和二氧化硅反应生成硅酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O；

（4）I、因为核内质子数=核外电子数，所以2+8+18+X=31，X=3；

II、镓原子的最外层有3个电子，在化学反应中易失去3个电子而显+3价，氧元素化合价为-2价，镓的氧化物的化学式为：Ga2O3；

III、氯化镓和氨气在一定条件下反应生成氮化镓和氯化氢，化学方程式为：。