Question

硅烷是指與烷烴結構類似，分子通式為Si_nH_2n+2的一類化合物．其中一部分烷烴的物理性質如下表：
四種烷烴的物質性質

	SiH4	Si2H6	Si3H8	Si4H10
熔點（℃）	-185	-132.5	-117.4	-84.3
沸點（℃）	-111.9	-14.5	52.9	107.4
熔點時密度（g/cm3）	0.68	0.69	0.725	0.79

當n為1時稱為“甲硅烷”，甲硅烷能在空氣中自燃，生成無定形的二氧化硅，同時放出大量的熱．
SiH₄+2O₂

點燃

SiO₂+2H₂O
請完成下列填空：
（1）短周期元素中，原子序數(shù)小于硅的主族非金屬元素共有

 

種．短周期元素中，最外層未對電子數(shù)與硅相同的元素是（填元素符號）

 

．與硅元素同主族的短周期元素A的氫化物與上述化學反應中兩種氫化物比較，穩(wěn)定性由強到弱的順序是（用化學式表示）

 

．
（2）上表中硅烷熔沸點遞變規(guī)律是

 

原因是

 

．其中Si₃H₈的三氯代物分子中極性鍵與非極性鍵的個數(shù)比是

 

．
（3）你認為甲硅烷燃燒時除了發(fā)光發(fā)熱，還可能有的實驗現(xiàn)象是

 

．
（4）硅的最高價含氧酸鈉鹽溶于水，溶液顯

 

性；相同條件下，該溶液與同主族、同濃度的短周期元素A的最高價含氧酸鈉鹽水溶液的pH（填化學式）

 

溶液比

 

溶液大．

Answer 1

考點：同一主族內元素性質遞變規(guī)律與原子結構的關系,鹽類水解的應用,含硅礦物及材料的應用

專題：元素周期律與元素周期表專題,鹽類的水解專題

分析：（1）元素原子最外層電子數(shù)小于周期數(shù)為金屬元素，據(jù)此確定每周期含有的非金屬元素，結合每周期含有1種零族元素解答；
最外層未對電子數(shù)與硅相同，則元素的外圍電子排布為ns²np²，或ns²np⁴，據(jù)此判斷；
同周期自左而右非金屬性增強，同主族自上而下非金屬性減弱，非金屬性越強氫化物越穩(wěn)定；
（2）根據(jù)分子晶體的熔沸點的變化規(guī)律比較；根據(jù)Si₃H₈的分子中Si-Si和Si-H的數(shù)目判斷；
（3）甲硅烷燃燒產(chǎn)物二氧化硅為固體；
（4）硅酸為弱酸，根據(jù)酸的酸性越弱，水解程度越大，對應的鹽的pH越大．

解答： 解：（1）元素原子最外層電子數(shù)小于周期數(shù)為金屬元素，每周期含有1種零族元素，所以短周期元素中，原子序數(shù)小于硅的主族非金屬元素共有6種；最外層未對電子數(shù)與硅相同，則元素的外圍電子排布為ns²np²，或ns²np⁴，所以短周期元素中，最外層未對電子數(shù)與硅相同的元素是C、O、S；同周期自左而右非金屬性增強，同主族自上而下非金屬性減弱，非金屬性越強氫化物越穩(wěn)定，所以非金屬性：O＞C＞Si，則其氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序是H₂O＞CH₄＞SiH₄，
故答案為：6；C、O、S；H₂O＞CH₄＞SiH₄；
（2）硅烷是分子晶體，組成結構相似，分子晶體范德華力隨式量遞增而增強，所以熔沸點也相應升高；已知Si₃H₈的分子中含有2個Si-Si和8個Si-H，Si₃H₈的三氯代物分子中極性鍵與非極性鍵的個數(shù)與Si₃H₈相同，所以三氯代物分子中極性鍵與非極性鍵的個數(shù)比是4：1，
故答案為：隨式量遞增，熔沸點遞增；硅烷是分子晶體，組成結構相似，分子晶體范德華力隨式量遞增而增強，所以熔沸點也相應升高；4：1；
（3）甲硅烷燃燒產(chǎn)物為二氧化硅和水，而二氧化硅為固體，所以會有白煙生成，故答案為：產(chǎn)生白煙；
（4）硅酸為弱酸，所以硅酸鈉在溶液中水解，因而溶液顯堿性；同主族非金屬性越弱，則其最高價含氧酸的酸性越弱，酸性越弱，對應的鈉鹽的水解程度越大，對應的鹽的pH越大，所以Na₂SiO₃溶液的pH比Na₂CO₃大，故答案為：堿；Na₂SiO₃；Na₂CO₃．

點評：本題考查了元素周期表和元素周期律，涉及電子排布式，元素氫化物穩(wěn)定性的比較，分子晶體熔沸點的比較，鹽的水解等知識點，題目綜合性較強，難度較大．