Question

分子筛是一类具有多孔性的铝硅酸钠盐．分子筛晶体中的骨架是由SiO₄四面体和AlO₄四面体通过顶角的氧原子连接而成的，经测定硅铝比（SiO₂-Al₂O₃的物质的量之比）为6：3，AlO₄四面体带一个单位负电荷．SiO₄可表示为右图：
（1）写出Al原子的价电子排布式______，该分子筛的化学式用氧化物的形式表示为______．（2）在SiO₄四面体，硅、氧原子个数比为______，硅、氧之间的成键方式为______O、Si、Al三种元素的单质晶体中，熔、沸点最高的是______．
（3）该分子筛能把空气中的O₂和N₂分离提纯得到O₂，原理是______．

Answer 1

解：（1）因Al最外层有3个电子，所以价电子排布式为：3S²3P¹ ，因分子筛晶体中的骨架是由SiO₄四面体和AlO₄四面体通过顶角的氧原子连接而成的，经测定硅铝比（SiO₂-Al₂O₃的物质的量之比）为6：3，AlO₄四面体带一个单位负电荷．则分子中Si、Al、Na的个数比为：1：1：1，所以分子筛的化学式用氧化物的形式表示为Na₂O?Al₂O₃?2SiO₂，
故答案为：3S²3P¹ ；Na₂O?Al₂O₃?2SiO₂；
（2）因1个硅与4个氧原子相连，1个氧与2个硅原子相连，硅、氧原子个数比为1：2，因硅、氧是非金属原子，它们形成的化学键为共价键，因单质硅形成的晶体是原子晶体，O、Si形成的晶体分别为分子晶体、金属晶体，
故答案为：1：2；共价键；Si；
（3）因N₂和O₂的分子直径不同，直径小的分子通过分子筛，直径大的分子不能通过分子筛，故答案为：因N₂和O₂的分子直径不同，直径小的分子通过分子筛，直径大的分子不能通过分子筛．
分析：（1）根据Al最外层有3个电子，写出价电子排布式；根据题目信息；
（2）根据1个硅与4个氧原子相连，1个氧与2个硅原子相连；根据硅、氧是非金属原子；根据原子晶体的熔点最高；
（3）根据N₂和O₂的分子直径不同．
点评：本题主要以信息的形式考查了硅及其化合物，难度不大，要注意信息的把握．