高中化学竞赛辅导试题讲解及答案硅及其化合物word版.docx

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高中化学竞赛辅导试题讲解及答案硅及其化合物word版

元素化学15：

硅及其化合物

（时间：

2.5小时满分：

100分）

第一题（11分）元素推理

元素M的单晶是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器和太阳能电池；M也用于制造多种合金。

M的晶体具有金刚石的结构。

M不溶于水、盐酸、硝酸，M性质较活泼，高温下能与多种元素化合。

1．写出M的元素符号；

2．元素M为于周期表第周期族；

3．与M处于同一主族的元素X，是生命中最重要的元素之一，它在地壳中的含量极高。

元素M和元素X可以形成化合物P，写出其化学式，属于晶体。

4．M能在Y中燃烧，得到非极性分子Q，且M与Y处于同一周期。

请写出Y的元素符号和Q的化学式是。

5．M不溶于单独的浓酸A及酸B。

为了溶解M，可使用浓酸A和酸B的混合物。

（1）确定酸A、B的化学式

（2）解释在M的溶解过程中，酸A和酸B各起什么作用？

（3）写出溶解反应方程式。

（4）用NaOH中和上述溶解后的产物，可析出晶体A。

A是离子晶体，阴离子作立方最密堆积。

请指出阴离子的结构特点、阳离子在晶体中占据什么空隙及占有率。

第二题（14分）一组小试题

1．橄榄石的分子式有时写成（Fe，Mg）2SiO4的形式，表明每2mol金属离子就有1mol原硅酸离子，问橄榄石是化合物还是固体溶液？

2．硅及其化合物用途非常广泛。

常用作干燥剂的多孔硅酸是由硅酸盐（例如Na2SiO4）的水溶液中加入相应的酸生成溶解度较小的硅酸分子，放置一段时间后，硅酸分子逐渐聚合形成硅酸溶胶，进一步处理可得多孔硅胶。

多孔硅胶对许多气体如乙醚蒸气等有吸附作用，设计一实验证明硅胶的吸附性，请写出实验步骤、现象及解释。

3．通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si（OH）4。

已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。

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4．Si3N4作为一种高温结构材料，具有广泛用途，可通过多种途径进行制备。

写出下列反应方程式。

（1）以三种常见廉价物质为原料（其中两种为单质），混合加热制备；

（2）SiCl4在液氨中反应，产物之一高温加热可得Si3N4；

（3）SiCl4与氨气在高温下直接反应得到Si3N4。

5．取msg硅酸盐试样，同碱熔融分解，然后加入足量3mol/LHNO3，在有足量KCl存在的情况下加入KF，得到沉淀。

将沉淀过滤、洗涤，中和剩余的游离酸后，加入沸水，然后用浓度为cmol/L的NaOH标准溶液，耗去VmL。

（1）写出有关反应的化学方程式；

（2）计算SiO2的质量分数（写出表达式）。

第三题（12分）甲硅烷的性质和制备

甲硅烷是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，易分解，可用于制备高纯度硅。

1．写出甲硅烷自燃反应方程式；

2．甲硅烷可与AgNO3反应，有沉淀生成，但无气体释放，写出反应方程式；

3．甲硅烷可以在溶液中使（酸性）高锰酸钾褪色（无气体释放），写出反应方程式；

4．以SiO2为硅源，在非水溶剂（液氨、乙醚）中制取SiH4，其它反应物有Li[AlH4]、NH4Br

及其它常见无机物。

现用两种方法进行制备，写出分步反应方程式。

5．提出由粗硅制得纯硅的一种物理方法和一种化学方法。

6．SiH4为原料也可以用来制备Si3N4纳米材料，该制备方法中最可能存在的杂质是什么？

请解释该结论。

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第四题（9分）硅与二氧化硅的结构问题

化学不但可以增进生活质量，也可以使得生活富裕，数千年前，人类已能善用砂制造玻璃，再由玻璃制成镜片，进而制作出望远镜、显微镜、眼镜镜片、甚至化学实验的玻璃器材。

近来，砂已成为半导体的起始物。

硅为地壳中含量丰富的元素之一，硅以Si－O键结存在化合物中，而地表上则以SiO2形式存在。

1．在β－cristobalite的晶胞中，各含有多少个Si和O原子？

2．推测此结构中Si的杂化轨道以及O－Si－O的键角。

图β－cristobalite

2（s）（aq）（aq）2（l）

3．SiO2非常稳定，但却易与氢氟酸（HF）反应，此反应应用在玻璃蚀刻与半导体的制造技术上：

SiO＋6HF＝A＋2H＋＋2HO

画出A的分子结构

4．硅可以通过加热SiO2和焦炭至3000℃的电弧炉中进行制备。

假

定在此情况下只有一种Lewis结构表现出形式电荷的气体生成，写出该反应方程式。

5．为了得高纯度的硅，可将粗质的硅与氯气反应而产生“B”，或是与氯化氢反应生成“C”。

（1）写出Si与氯气反应的方程式。

（2）预测“B”的分子结构

（3）方程式（Si（s）＋3HCl（g）＝“C”（g）＋H2（g））中的产物“C”是否具有极性？

如果有，请简述其偶极矩的方向，并画出“C”的三维空间结构。

（4）于1000℃时，上题方程式之逆反应为自发反应，并产生高纯度的硅。

最后纯化过程是熔化，称之为区域精炼，其原理是因为杂质在液相的溶解度大于固相（如图），区域精炼的步骤可重复进行，直到预期的纯度（不纯物应少于0.1ppb）为止。

当不纯物程度达0.1ppb时，每克的硅晶圆中有多少硅原子被杂质原子取代？

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6．如同其它的半导体，高纯度的硅导电性不好，需要加一低限电压才能导电，若提高电压值，则导电度上升，另一方面，硅的半导体性质可藉由添加少量不同元素来提升。

取少量B原子取代硅晶圆中的硅，此时何者为电荷载体（chargecarrier）？

此添加后的半导体称为何型半导体？

第五题（12分）硅酸盐矿的性质

云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性和热稳定性。

白云母可看作叶腊石中1/4的SiⅣ被AlⅢ所取代，再由KⅠ平衡其电荷后形成的。

而叶腊石

ⅣⅢⅠ

可以看作SiO2中有1/3的Si

被Al取代，再由K平衡其电荷形成的。

1．白云母写成氧化物形式的化学式；

2．研究表明，在硅酸盐中，AlⅢ很容易取代SiⅣ，取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。

从立体几何的知识看，AlⅢ与SiⅣ最直接的关系是什么？

3．黑云母的化学式为KMg3AlSi3O10（OH）2，在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土

［AI2Si2O5（OH）4］。

（1）写出离子反应方程式。

（2）上述反应为什么能够发生？

（3）风化后Al为什么不能以Al3＋形式被地下水溶解？

（4）近年来，由于经济的发展，环境的破坏，岩石的风化速率加快。

为什么？

（5）某江河流经正长石等花岗岩地区，请你估计一下江水的pH值。

4．右图是一种钠闪石，其化学式为Na3MXSi8O22（OH）2，颜色从深蓝到黑色不等，

解理完全，断口参差状。

已知由此化学式计算获知金属M的质量百分含量为29.12%。

（1）通过计算确定金属M的元素符号；

（2）指出金属M的氧化数；

（3）请把此种钠闪石改写为氧化物的形式。

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第六题（13分）氟硅酸的工业用途氟硅酸是湿法磷肥厂的副产品，可用于制氟化铝、氟硅酸钠或氟化钠。

氟化钠是一种重要的氟盐，水在溶解度度为4g

（20℃），主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、

木材防腐剂。

右图所示以氟硅酸为原料制

取氟化钠的流程图：

1．写出图中产品A、B的化学式和另

一种产品白炭黑的化学成分。

2．写出流程中步骤C、D的操作名称。

3．流程中NH4HCO3的用量必须过量，为什么？

过量的NH4HCO3如何处理？

对另一反应物NaCl的用量也有什么要求？

4．写出反应

（1）、

（2）的化学方程式；

5．NaF也可以用萤石和纯碱熔融制备

（1）写出反应方程式；

（2）如何分离得到产品；

（3）比较两种制备的NaF产品的市场竞争力。

第七题（19分）推理两组含硅化合物

1．盐A难溶于水，与氧化物B共熔反应（①），得到盐C和氧化物D；C难溶于水，D是非极性气体分子；C可与某酸E反应（②），得到F、G和水；F难溶于水，G是非极性气体分子；F可由A与E反应得到，G可由B与E反应得到。

晶体F中阳离子作立方最密堆积，阴离子填充在其全部四面体空隙中。

（1）写出A～G的化学式；

（2）写出反应①、②的化学方程式；

（3）指出晶体F中阳离子的配位数和分子G的构型。

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2．将6.92L（ρ＝4.51g/L）的无色A气体和10.20g白色晶体B一同加入到含24.00gNaOH

的溶液中，恰好完全反应，得到含41.99gC的无色溶液和18.02g白色沉淀D（已干燥）。

已知：

A、B、C、D由短周期5种元素中2～3种组成，其中A、B、D是二元化合物；A

是非极性分子；B和D的熔点都非常高，但属于不同的晶体类型；C晶体的晶胞参数a＝780pm，晶胞中阴离子组成立方最密堆积，阳离子占据全部八面体和四面体空隙。

（1）分析计算晶体C的密度；

（2）通过合理的分析，确定A、B、C、D各物质的化学式和物质的量；

（3）写出反应方程式

第八题（10分）分子筛的结构问题

沸石分子筛是重要的石油化工催化材料。

沸石是硅酸盐的一种，下图甲是一种沸石晶体结构的一部分，其中多面体的每一个顶点均代表1个A原子（A可以是Si或Al），每一条边代表1个氧桥（连接两个A原子的氧原子）。

该结构可以看成是由正八面体切顶形成6个正方形和8

个正六边形围成的凸多面体（称为β笼），通过六方柱笼与相邻的4个β笼相连形成的三维立

体结构，如图甲所示。

若以切口的四边形对接则形成图乙。

请回答：

1．若将每个β笼看作一个原子，六方柱笼看作原子之间的化学键，上图可以简化成什么结构？

请画出这种结构的图形。

2．若从晶体类型来看，它可以看成是以β笼为基本粒子，形成氯化钠型晶体结构。

该晶胞中含有几个β笼？

3．如果图乙是一个纳米粒子，写出该纳米硅氧阴离子的化学组成；

4．如果乙图向三维空间无限顺延，写出硅氧化学式的表示式。

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《硅及其化合物》知识要点

一、硅

－

1．单质：

半导体材料，与F2、Cl2、C、OH反应

Si＋HF＋HNO3＝H2SiF6＋NO＋H2O

2．制备：

SiO2＋CSi＋Cl2（HCl）→SiCl4（SiHCl3＋H2）；SiCl4（SiHCl3）＋H2→Si二、硅的化合物

1．硅烷：

①稳定性差；

②水解：

SiO2＋H2

－2＋

＋3＋＋

③还原性强：

自燃，被MnO4、Hg

、Ag、Fe

、Cu（→SiO2↓）

④制备：

Mg＋SiO2→MgO＋Mg2Si＋HCl2．氯化物：

①制备：

SiO2＋C＋Cl2；CaF2＋H2SO4＋SiO2

2－

②水解：

SiCl4完全水解，SiF4部分水解后SiF6

3．SiO2

①结构、用途

②反应（HF、OH－、NaCO）

23

4．硅酸：

溶液→溶胶→沉淀加热脱去大部分水后为硅胶：

干燥剂变色硅胶（CoCl2→CoCl2·6H2O蓝→粉红）

4－

5．硅酸盐：

结构单元：

SiO4

四面体；

－

每个SiO44四面体通过1～4个顶角O原子连成“链状、环状、层状、三维”阴离子6．分子筛——含有结晶水的铝硅酸盐（多孔）

①选择性吸附、干燥剂、分离提纯；②催化剂载体

三、几个名词解释

1．硅（silicon）旧称“矽”。

基态电子构型[Ne]2s23p2。

化合价4。

自然界有三种稳定同位素28Si、

29Si、30Si，另有八种放射性同位素。

有两种同素异形体，一种为性质活泼的暗棕色无定形粉

末，另一种为性质稳定的黑灰色有金属光泽的晶体。

硬度7。

比重2.33。

熔点1410℃。

沸点2355℃。

熔化热3.96×104焦/摩。

气化热4.39×105焦/摩。

第二、四级电离势分别为16.34、

45.13电子伏。

硅的晶体具金刚石结构。

原子半径1.17×10－10米。

离子半径2.71×10－10米（－

4价）、4.1×10－11米（＋4价）。

电阻率（3～4）×10－6欧·厘米（0℃），晶体硅具有显著的半导电性。

标准电极电位（E°SiO2/Si）－0.84伏。

不溶于水、硝酸、盐酸，溶于氢氟酸与硝酸的混合液和碱液。

化学性质与金属相似，较活泼。

在高温时能与多种元素化合，在氟、氯中能燃烧；无定形硅在空气中即能燃烧。

硅与同族的碳不同，硅和硅之间不能以Si－Si双键或叁键相连。

在自然界常以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，地壳中含量约为25.7％。

用镁还原二氧化硅得无定形硅；用炭在电炉中还原二氧化硅则得晶体硅；99.9999999％的超纯多晶硅一般是在高温下用氢还原三氯氢硅制得，也可由硅烷或四碘化硅热分解而得。

多晶硅可用来拉制单晶，单晶亦称单晶硅，是一种重要的半导体材料。

用掺有特定微量杂质的硅单晶制成的大功率晶体管、整流器及太阳能电池，比用锗单晶制成的为好。

也用以制硅与铁、铝、铜、钢等的合金，各种无机和有机硅化合物。

在高温反应中还用作还原剂、脱氧剂等。

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2．二氧化硅（silicondioxide）化学式SiO2。

有石英、石英砂、方石英、鳞石英等多种存在形态．纯净的为无色透明晶体．比重2.17～2.65。

熔点1600～1723℃（随不同晶体结构而异）。

沸点2230℃。

熔化后迅速冷却得到膨胀系数和导电性很低的玻璃。

不溶于水和酸（氢氟酸除外）。

无定形或粉末状二氧化硅可溶于熔融的碱。

能与大多数金属氧化物化合。

普遍存在于自然界中，是花岗岩、片麻岩、石英岩、砂岩等岩石的重要成分。

用于制造光学仪器、化学器皿、玻璃、水玻璃、陶瓷及耐火材料等。

3．硅烷（silicane）亦称“硅氢化合物”。

只含有硅和氢两种元素的化合物。

最简单的代表物如甲硅烷（SiH4）、乙硅烷（Si2H6）等在组成、结构和物理性质等方面与烷烃很相似，但也有差异。

硅烷只有含硅原子数不很多的同系物，已知最长的链是Si6H14。

化学性质比烷烃活泼，Si－H键比C－H键容易断裂，热稳定性差，能分解为硅和氢，SiH4、Si2H6在空气中易自燃，生成SiO2和水，亦易被碱溶液水解。

烷基取代硅烷则热稳定性较好，如（CH3）4Si在空气中不会自燃。

硅烷难以合成，目前还处于理论研究阶段。

4．硅酸（silicicacid）化学式SiO2·nH2O，水分子数目随制备条件而变。

游离态的硅酸，包括偏硅酸（H2SiO3）、二硅酸（H2Si2O5）等，酸性很弱。

偏硅酸仅能在0℃左右存在，在室温时即缩合而成二硅酸，后者在150℃即分解而成二氧化硅。

可溶性的硅酸盐，加任何弱酸，都可得到硅酸。

游离出来的单分子硅酸，可溶于水，但它在溶液中逐渐缩合而成双分子、叁分子，最后形成不溶解的多分子聚合物，为一胶体溶液，称为“硅酸溶胶”。

如硅酸盐溶液的浓度较大，则加酸后直接形成硅酸胶冻，脱水后得硅酸凝胶。

5．硅胶（silicagel）全称“硅酸凝胶”或“氧化硅胶”。

化学式mSiO2·nH2O。

透明或乳白色粒状固体。

商品硅胶约含水分3～7%，吸湿量可达40％左右。

加入氯化钴或溴代铜，可指示吸湿程度、需密封贮藏。

耐强酸的浸渍，但溶于氢氟酸和热的碱金属氢氧化物溶液中。

由水玻璃与硫酸或盐酸经胶凝、洗涤、干燥、烘烤而成．广泛应用于气体的干燥和吸收、液体脱水、精炼石油、色层分析等方面，并可用作催化剂的载体。

6．硅酸盐（silicate）硅、氧与金属（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）或有机基团结合而成的化合物的总称。

硅酸的金属盐类在地壳中分布极广，是构成多数岩石〔如花岗岩〕、云母、石棉和土壤的主要组分。

硅酸盐可具有环状、链状或片状的结构特点，种类繁多。

大多难溶于水，熔点高，化学性质稳定。

具有良好的机械强度。

耐火性能，是硅酸盐工业的主要原料，硅酸盐制品和材料广泛应用于各种工业及日常生活中。

可溶于水的硅酸钠（水玻璃）则是一种重要的化工原料。

7．硅酸钠（sodiumsilicate）无色晶体或白色粉粒。

常见的为Na2SiO3、Na6Si2O7和Na2Si3O7，带有不同数量的水分子．Na2SiO3无水物比重2.4，熔点1088℃。

这些硅酸钠在冷水中几乎不溶，在加压条件下可溶于少量的热水中得透明的浆状溶液，称为“水玻璃”。

水溶液是强碱性。

遇酸分解，析出硅酸的胶状沉淀。

由石英与纯碱熔合而成。

在肥皂、造纸等工业中用作填料，也可用作粘合剂、防火材料或用以调制耐酸砂浆及耐酸混凝土。

8．沸石（zeolite）：

也称“泡沸石”。

沸石族矿物的总称，包括一系列含水的钙、钠以及钡、钾的铝硅酸盐矿物。

因成分不同分为方沸石Na[AlSi2O6]·H2O、钙沸石Ca[Al2Si3O10]·3H2O等。

其含水量与外界温度及水蒸气的压力有关，加热时水分可徐徐逸出，但不破坏其结晶构造，并形成不同大小的孔径。

一般呈浅色，玻璃光泽，硬度3～5.5，比重2.0～2.4。

除天然产品外，也可由人工合成。

沸石具有铝硅酸盐四面体网状格架，其中有可作离子交换的阳离子（如钠离子）及不固定的水分子；用作“分子筛”，可以吸取其他物质的分子，起催化反应的作用。

工业上常用以净化或分离混合物，如气体的分离、石油的净化等；也可用来交换钙、镁离子软化硬水。

9．氮化硅（siliconnitride）化学式Si3N4。

晶体或灰白色粉末。

比重3.44。

熔点1900℃（加压）。

硬度大于9。

溶于氢氟酸。

化学性质不活泼，不易氧化和腐蚀。

但在高温时能与碳反应生成碳化硅。

由粉末状单质硅与氮在1300℃以上电炉中反应或热分解四氯化硅的氨合物而得。

用于制耐火材料和电子元件。

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10．四氯化硅（silicontetrachloride，sili－chloride）化学式SiCl4。

无色流动性发烟液体。

有窒意性气味。

腐蚀皮肤等。

比重1.483。

熔点－70℃。

沸点57.6℃。

溶于四氯化碳、二硫化碳、苯、氯仿、醚，也溶于四氯化钛、四氯化锡、一氧化硫和二氯化硫中。

通水剧烈水解产生硅酸和氯化氢，遇潮湿空气时则发烟。

遇醇亦分解，放出氯化氢。

有水存在时可腐蚀大多数金属，反之则对铁、钢及一般的金属和合金皆无作用。

由加热的二氧化硅、焦炭与氯气作用或由硅与氯直接合成而得。

为合成有机硅高分子化合物和生产高纯硅的重要原料。

与氨水作用产生大量烟雾，在军事上用作烟幕剂。

11．四氟化硅（silieontehafluolide）化学式SiF4。

无色不燃烧气体。

有类似氯化氢的窒息气味。

比重3.57（气体，15℃，空气＝1）、1.66（液体，－95℃），熔点－90.2℃。

沸点－86℃。

溶于无水乙醇和硝酸。

在潮湿空气中水解生成核酸和氟化氢，同时形成浓烟。

由浓硫酸与氟化钙、二氧化硅强热制得。

用以制取有机硅化物、氟硅酸和氟化铝。

也用于化学分析、油井钻探等。

12．氟硅酸（fluosilicicacid）亦称“硅氟酸”。

化学式H2SiF6。

无色气体。

有刺激性气味。

有毒！

强烈腐蚀皮肤。

不稳定，常温下即易分解（约50%）为四氟化硅和氟化氢。

水溶液为强酸。

浓溶液（60～70%）冷却时，析出无色含两分子水的氟硅酸（熔点19℃）。

13.3％的氟硅酸水溶液最稳定，蒸馏时不分解。

由氢氟酸溶解二氧化硅、四氯化硅溶于水或由氟硅酸钡与硫酸作用而得．能腐蚀玻璃、陶瓷、铅及其他金属，应贮存于铁制、蜡制或塑料制的容器中。

用于金属电镀、木材防腐、啤酒消毒等。

亦为制取氟硅酸盐及四氟化硅的原料。

13．氟硅酸盐（fluosilicate）氟硅酸（H2SiF6）的盐类。

其钠盐、钾盐、铷盐、铯盐、钡盐在水中的溶解度较小，而铵盐、镁盐及许多重金属盐则溶解于水。

由氟硅酸溶液与相应的金属盐作用而得。

一般用作木材防腐剂、杀虫剂、乳白剂、氟化处理剂以及用于陶瓷、玻璃制造。

14．聚硅氧烷（polysiloxane）亦称“聚硅醚”，“聚有机硅氧炼”的简称。

一类含有（右图1）主链，且在Si原子上接有碳侧键的聚合物。

线型低分子量的聚硅氧烷是液体状的，高分子量的则是胶状的半固体或固体物质。

根据它们的形态和用途可分为硅油、硅树脂和硅橡胶三大类。

硅油为由单官能团和双官能团的甲基氯硅烷、乙基氯硅烷

或苯基氯硅烷等经水解缩聚而制成的线型结构的油状液

体，化学式为（右图2）硅树脂由三官能团单体和双官能

团单体按一定配比进行水解预缩聚，生成线型聚合物，后

者在加工成型过程中，进行交联固化反应，最后成为热固

性网状立体结构的硅树脂，化学式为（右图3）硅橡胶为

线型结构，平均分子量一般在40万～80万，由极纯的双

官能团单体经水解缩聚而成。

化学式为（右图4）聚二甲

基硅氧烷线型分子在加入过氧化物和加温下，则生成网状

硅橡胶分子（右图5），无论是液体、固体或弹性体的聚硅

氧烷都具有很高的电绝缘性、憎水性、耐热性和耐寒性。

在工业

上有广泛的应用．硅油可用作－60～250℃温度内的润滑油，变

压器和电容器的介质．此外，可用作织物、纸张等的防水处理剂，

脱模剂和医药、食品工业中的抑泡剂。

有机硅树脂主要用作

耐热性优良的电绝缘漆，耐热、耐气候老化的涂料等。

有机

硅橡胶可用作高空飞行的飞机门、窗和其他运动部件的密封

材料，飞机、火箭发动机喷口处的烧蚀材料。

还可用作医用

高分子材料，制作人工心脏的瓣膜、人工胆管等。

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参考答案（专题15）

第一题（11分）

1．Si（1分）

2．三ⅥA（1分）

3．SiC（1分）原子（0.5分）

4．Cl（0.5分）SiCl4（1分）

5．

（1）HNO3HF（各1分）

（2）硝酸是氧化剂，氢氟酸是配合剂（各0.5分）

（3）Si＋4HNO3＋6HF＝H2SiF6＋4NO2↑＋4H2O（1.5分）

（4）正八面体四面体空隙100%（各0.5分）

第二题（分）

1．橄榄石中的铁可与镁成任意比。

则其必为FeSiO4在MgSiO4中形成的溶液（或相反）。

（1.5分）

2．在一个干燥的烧院中滴入2～3滴乙醚，使其充满容器，投入5g硅胶。

立刻塞紧带有尖嘴玻璃管的橡皮塞（用弹簧夹夹紧连接的乳胶管）。

用力摇晃烧瓶片刻，把烧瓶固定在盛水的方槽上面，使乳胶管的尾端伸入水中，打开弹簧夹。

用另一副未加硅胶的同样装置重复进行一次上面的实验。

现象：

①装有硅胶的烧瓶，打开弹簧夹后，水槽中的水通过玻璃尖嘴像喷泉似喷出。

②未装硅胶的烧瓶无此现象。

（3分）

3．S