Question

[化学—选修3：物质结构与性质]某硅酸盐研究所在硅酸盐材料和闪烁晶体等领域研究上取得了重大的成就。

（1）SiO₄^4-是构成硅酸盐的基本结构单元，通过共用氧相连可形成硅氧组群。

①基态硅原子价电子排布图是________。

②与SiO₄^4-互为等电子体的微粒符号是______（任写一种）。

③下图为一种硅氧组群的结构示意图，其离子符号为______,其中Si原子的杂化方式为____。

④电负性：Si______O（填“>”、“=”或“<”) 。

（2）钨酸铅（PWO）是一种闪烁晶体，晶胞结构如图所示。

①PWO中钨酸根结构式式为，该离子中δ键和π键的个数比是______。

②PWO晶体中含有的微粒间作用力是______（填标号）。

A．范德华力              B．离子键

C．共价键                D．金属键

③己知晶体的摩尔质量为Mg·mol^-1，则该晶体的密度d=_______g·cm^-3。（阿伏加德罗常数用N_A表示）

Answer

PO43-、SO42-、ClO4-、CCl4 (其它合理答案也给分) Si6O1812- sp3 < 2∶1 BC

【解析】(1)①硅为14号元素，基态硅原子价电子的轨道表示式为；正确答案：。

②原子总数、电子总数相等的粒子为等电子体，与SiO44-互为等电子体的微粒有PO43-、SO42-、ClO4-、CCl4等；正确答案：PO43-、SO42-、ClO4-、CCl4等任填一个。

③根据硅氧组群的结构示意图，结构中含有6个硅氧四面体，其离子符号为Si6O1812-，其中Si原子与周围4个O原子相连，采用sp3杂化；正确答案：Si6O1812-；sp3。

④O元素的电负性比碳大，而碳的电负性比硅大，因此电负性：Si＜O，正确答案：＜。

(2)①PWO中钨酸根结构式为，该离子中，含有2个W-O键和2个W=O，因此σ键和π键的个数比为4：2=2:1，正确答案：2:1。

②根据PWO晶体中含有阴阳离子，属于离子胶体，存在离子键；在阴离子中含有共价键，正确选项BC。

③在1个晶胞中含有阴离子的数目为8×+4×+1=4，含有阳离子的数目为4×+6×=4,1mol晶胞的质量为4Mg，1mol晶胞的体积为(a×10-7cm)2×b×10-7cm×NA=NAa2b×10-21cm3，则该晶体的密度d=4Mg÷NAa2b×10-21cm3=g·cm-3，正确答案：。