硅烷廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代高科技領(lǐng)域。制備硅烷的反應(yīng)為:SiF4+NaAlH4=SiH4+NaAlF4。
(1)①基態(tài)硅原子的價(jià)層電子軌道表示式為 ,基態(tài)硅原子的電子有
8
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種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
②SiF4中,硅的化合價(jià)為+4價(jià)。硅顯正化合價(jià)的原因是 SiF4中氟和硅以共價(jià)鍵相連,F(xiàn)原子吸電子能力強(qiáng),共用電子對(duì)偏向F原子,因此Si顯正價(jià)
SiF4中氟和硅以共價(jià)鍵相連,F(xiàn)原子吸電子能力強(qiáng),共用電子對(duì)偏向F原子,因此Si顯正價(jià)
。
③下列說法正確的是 ac
ac
(填字母)。
a.SiH4的穩(wěn)定性比CH4的差
b.SiH4中4個(gè)Si-H的鍵長(zhǎng)相同,H-Si-H的鍵角為90°
c.SiH4中硅原子以4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊,形成4個(gè)Si-Hσ鍵
④SiF4的沸點(diǎn)(-86℃)高于SiH4的沸點(diǎn)(-112℃),原因是 SiF4和SiH4均為分子晶體,且結(jié)構(gòu)相似,SiF4的相對(duì)分子質(zhì)量大,則分子間范德華力強(qiáng),沸點(diǎn)更高
SiF4和SiH4均為分子晶體,且結(jié)構(gòu)相似,SiF4的相對(duì)分子質(zhì)量大,則分子間范德華力強(qiáng),沸點(diǎn)更高
。
⑤鍵角:SiF4=
=
SiH4,原因 SiF4和SiH4均為正四面體結(jié)構(gòu),鍵角均為109°28′
SiF4和SiH4均為正四面體結(jié)構(gòu),鍵角均為109°28′
。
(2)NaAlH4的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞的體積為a2b×10-21cm3。
①的VSEPR模型名稱為 正四面體
正四面體
。
②用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。NaAlH4晶體密度為 g?cm-3(用含a、b、NA的代數(shù)式表示)。
③NaAlH4是一種具有應(yīng)用潛能的儲(chǔ)氫材料,其釋氫過程可用化學(xué)方程式表示為:3NaAlH4═Na3AlH6+2Al+3H2↑。
摻雜22Ti替換晶體中部分Al,更利于NaAlH4中H的解離,使體系更容易釋放氫。從結(jié)構(gòu)的角度推測(cè)其可能的原因:22Ti可以使基團(tuán)中的H原子處于近自由的狀態(tài),22Ti替代Al時(shí)站位能最小
22Ti可以使基團(tuán)中的H原子處于近自由的狀態(tài),22Ti替代Al時(shí)站位能最小
。【答案】;8;SiF
4中氟和硅以共價(jià)鍵相連,F(xiàn)原子吸電子能力強(qiáng),共用電子對(duì)偏向F原子,因此Si顯正價(jià);ac;SiF
4和SiH
4均為分子晶體,且結(jié)構(gòu)相似,SiF
4的相對(duì)分子質(zhì)量大,則分子間范德華力強(qiáng),沸點(diǎn)更高;=;SiF
4和SiH
4均為正四面體結(jié)構(gòu),鍵角均為109°28′;正四面體;
;
22Ti可以使基團(tuán)中的H原子處于近自由的狀態(tài),
22Ti替代Al時(shí)站位能最小