Question

硅是重要的半导体材料，构成现代电子工业的基础。硅及其化合物在工业中应用广泛，在国防和航天工业中亦有许多用途。

（1）硅原子中最外层电子排布式为___，该层电子的电子云有___种不同的伸展方向。

（2）温石棉矿是一种硅酸盐类矿物，化学式写作氧化物形式为6MgO•4SiO₂•4H₂O，其中原子半径最大的元素在周期表中的位置是___。SiO₂存在与金刚石结构类似的晶体，其中硅氧原子之间以___相结合。

a．离子键    b．极性键    c．非极性键    d．范德华力

（3）甲硅烷(SiH₄)是一种无色的液体，遇到空气能爆炸性自燃，生成二氧化硅固体和水。在室温下，10gSiH₄自燃放出热量446kJ，请写出其燃烧的热化学方程式：___；

（4）SiH₄的热稳定性不如CH₄，其原因是___。

工业上硅铁可以用于冶镁。以煅白(CaO•MgO)为原料与硅铁（含硅75%的硅铁合金）混合，置于密闭设备中于1200℃发生反应：2(CaO•MgO)(s)+Si(s)Ca₂SiO₄(l)+2Mg(g)

（5）常温下镁的还原性强于硅。上述方法能够获得镁的原因是：___。

（6）若上述反应在容积为aL的密闭容器中发生，一定能说明反应已达平衡的是___（选填编号）。

a．反应物不再转化为生成物

b．炉内Ca₂SiO₄与CaO•MgO的质量比保持不变

c．反应放出的总热量不再改变

d．单位时间内，n(CaO•MgO)_消耗：n(Ca₂SiO₄)_生成=2：1

若bg煅白经tmin反应后转化率达70%，该时段内Mg的生成速率是___。

Answer

2s22p2 3 第三周期第ⅡA族 b SiH4(l)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) -1427.2kJ/mol 非金属性C>Si，它们的气态氢化物的热稳定性CH4>SiH4； 1200℃时反应生成的镁以蒸气的形式逸出，使平衡向正反应方向移动 bc

【解析】

（1）Si原子序数为14，最外层3个电子层，最外层电子数为4，故最外层电子排布式为：2s22p2；该原子中含有3个s轨道、6个p轨道，s能级电子云的形状为球形，无伸展方向，p层共有3种伸展方向，故答案为：2s22p2；3；

（2）6MgO•4SiO2•4H2O中原子半径最大的元素是Mg，在周期表中的位置是第三周期第ⅡA族，SiO2中硅氧原子之间以极性共价键相结合，故答案为：第三周期第ⅡA族；b；

（3），则1molSiH4燃烧放出的热量为：，其燃烧的热化学方程式：SiH4(l)+2O2(g)=

SiO2(s)+2H2O(l) -1427.2kJ/mol，故答案为：SiH4(l)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) -1427.2kJ/mol；

（4）根据元素周期律，非金属性C>Si，则它们的气态氢化物的热稳定性CH4>SiH4，故答案为：非金属性C>Si，它们的气态氢化物的热稳定性CH4>SiH4；

（5）1200℃时发生反应为2(CaO•MgO)(s)+Si(s)Ca2SiO4(l)+2Mg(g)，此时镁以蒸气的形式逸出，使平衡向正反应方向移动，使得化学反应能发生，故答案为：1200℃时反应生成的镁以蒸气的形式逸出，使平衡向正反应方向移动；

（6）a．化学平衡是动态平衡，反应物不再转化为生成物，则是证明反应结束的，a错误；

b．炉内Ca2SiO4与CaO•MgO的质量比保持不变，达到了平衡，b正确；

c．反应放出的热量不再改变，证明正逆反应速率是相等的，各个组分的浓度不随时间的变化而改变，c正确；

d．单位时间内，n（CaO•MgO）消耗：n（Ca2SiO4）生成=2：1，不能证明正逆反应速率相等，d错误，

Mg的生成速率，故答案为：bc；；