Question

分子篩是一類具有多孔性的鋁硅酸鈉鹽．分子篩晶體中的骨架是由SiO₄四面體和AlO₄四面體通過頂角的氧原子連接而成的，經測定硅鋁比（SiO₂-Al₂O₃的物質的量之比）為6：3，AlO₄四面體帶一個單位負電荷．SiO₄可表示為右圖：
（1）寫出Al原子的價電子排布式

3S²3P¹

，該分子篩的化學式用氧化物的形式表示為

Na₂O?Al₂O₃?2SiO₂

．（2）在SiO₄四面體，硅、氧原子個數比為

1：2

，硅、氧之間的成鍵方式為

共價鍵

O、Si、Al三種元素的單質晶體中，熔、沸點最高的是

Si

．
（3）該分子篩能把空氣中的O₂和N₂分離提純得到O₂，原理是

因N₂和O₂的分子直徑不同，直徑小的分子通過分子篩，直徑大的分子不能通過分子篩，

．

Answer 1

分析：（1）根據Al最外層有3個電子，寫出價電子排布式；根據題目信息；
（2）根據1個硅與4個氧原子相連，1個氧與2個硅原子相連；根據硅、氧是非金屬原子；根據原子晶體的熔點最高；
（3）根據N₂和O₂的分子直徑不同．

解答：解：（1）因Al最外層有3個電子，所以價電子排布式為：3S²3P¹ ，因分子篩晶體中的骨架是由SiO₄四面體和AlO₄四面體通過頂角的氧原子連接而成的，經測定硅鋁比（SiO₂-Al₂O₃的物質的量之比）為6：3，AlO₄四面體帶一個單位負電荷．則分子中Si、Al、Na的個數比為：1：1：1，所以分子篩的化學式用氧化物的形式表示為Na₂O?Al₂O₃?2SiO₂，
故答案為：3S²3P¹ ；Na₂O?Al₂O₃?2SiO₂；
（2）因1個硅與4個氧原子相連，1個氧與2個硅原子相連，硅、氧原子個數比為1：2，因硅、氧是非金屬原子，它們形成的化學鍵為共價鍵，因單質硅形成的晶體是原子晶體，O、Si形成的晶體分別為分子晶體、金屬晶體，
故答案為：1：2；共價鍵；Si；
（3）因N₂和O₂的分子直徑不同，直徑小的分子通過分子篩，直徑大的分子不能通過分子篩，故答案為：因N₂和O₂的分子直徑不同，直徑小的分子通過分子篩，直徑大的分子不能通過分子篩．

點評：本題主要以信息的形式考查了硅及其化合物，難度不大，要注意信息的把握．