Question

无机非金属材料的主角--硅是地壳中含量居第二位的元素．信息技术依赖的计算机芯片主要是晶体硅，而光纤材料的主要成分是二氧化硅．
（1）在元素周期表中，硅和碳处于同一纵行，它们的最高价氧化物性质迥异．SiO₂的熔点高、硬度大，而干冰熔点低硬度小易升华，其原因是

SiO₂是原子晶体，干冰是分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体．

．
（2）写出SiO₂与NaOH反应的离子方程式：

SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O

．
（3）写出SiO₂与Na₂CO₃高温下反应的化学方程式：

Na₂CO₃+SiO₂

高温  .

Na₂SiO₃+CO₂↑

．
（4）H₂CO₃的酸性强于H₂SiO₃的酸性．在Na₂SiO₃溶液中，通入CO₂或SO₂都可以得到H₂SiO₃
沉淀，同时生成Na₂CO₃或Na₂SO₃．CO2-3的空间构型是

平面三角形

，SO2-3的空间构型是

三角锥形

．
（5）硅酸盐是一些结构复杂的固态物质，通常用氧化物的形式表示其组成．某硅酸盐可表示为：Mg_a（Si₄O₁₀）（OH）_b（其中a、b为正整数）．
①a能不能等于2？

不能

（填“能”、“不能”或“无法确定”）．
②a与b应满足的关系是（写表达式）

2a=b+4

．
③a=3时，此硅酸盐的表达式是（以氧化物的形式表示）

3MgO?4SiO₂?H₂O

．

Answer 1

分析：（1）根据原子晶体的熔点高于分子晶体；
（2）根据二氧化硅能与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水；
（3）碳酸钠与二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钠和二氧化碳；
（4）根据碳原子和硫原子的杂化方式来分析；
（5）①硅酸盐的化学式可写成氧化物的形式，根据原子守恒从而找出a与b应满足的关系，根据a与b的取值范围判断
②硅酸盐的化学式可写成氧化物的形式，根据原子守恒从而找出a与b应满足的关系
③根据a、b的关系计算b值，从而确定该化学式；

解答：解：（1）SiO₂是原子晶体，干冰是分子晶体，而原子晶体的熔点高于分子晶体，故答案为：SiO₂是原子晶体，干冰是分子晶体；
（2）二氧化硅能与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为：SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂0，离子方程式：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；故答案为：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（3）碳酸钠与二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钠和二氧化碳：Na₂CO₃+SiO₂

高温  .

Na₂SiO₃+CO₂↑，故答案为：
Na₂CO₃+SiO₂

高温  .

Na₂SiO₃+CO₂↑；
（4）CO₃ ^2-中碳原子的杂化方式为SP²，离子的空间构型为平面三角形，SO₃^2-中硫原子的杂化方式SP²，离子的空间构型为三角锥形，故答案为：平面三角形、三角锥形；
（5）①硅酸盐Mg _a（Si₄O₁₀）（OH）_b以氧化物的形式表示为aMgO?4SiO₂?b/2H₂O，根据O原子守恒得：
a+8+b/2=10+b，化简后得2a=b+4，且a、b都大于0，当a=2时，b=0，a能不能等于2，故答案为：不能；
②硅酸盐Mg _a（Si₄O₁₀）（OH）_b以氧化物的形式表示为aMgO?4SiO₂?b/2H₂O，共用O原子守恒得：
a+8+b/2=10+b，化简后得2a=b+4，故答案为：2a=b+4；
（3）当a=3时，b=2，所以该硅酸盐的化学式为3MgO?4SiO₂?H₂O，故答案为：3MgO?4SiO₂?H₂O．

点评：本题考查了化学方程式的书写、硅酸盐中硅酸盐与氧化物的相互书写换算，在书写时要注意原子守恒．