2026届高三化学二轮复习+20--小专题--硅酸盐晶体专题试卷

这是一份2026届高三化学二轮复习+20--小专题--硅酸盐晶体专题试卷，共4页。试卷主要包含了双四面体，三节环阴离子，四节环阴离子，六节环阴离子等内容，欢迎下载使用。

Si和O是地壳中分布最广、含量最高的元素，在自然界中Si和O的亲和力最大，因此，往往
形成SiO2矿物和具Si-O阴离子的硅酸盐。硅酸盐的特征是它们的正四面体结构，在硅酸盐中，Si
和O构成了硅氧四面体，Si在中心与四个氧通过共价键连接。硅氧四面体可独立存在，大多数时候是这些正四面体以多种方式连结起来，高中阶段常见的是岛状、群组状和链状结构。
一．独立的硅氧四面体(岛状结构)
二． 低聚硅氧四面体(群组状)
1．双四面体(二聚体)
2．三节环阴离子(三聚体)
3．四节环阴离子(四聚体)
4．六节环阴离子(六聚体)
三．单链状结构

1．化学式确定：
⑴ 切割重复单元为：
⑵ 共用分析：
圈定的氧原子是共用的，未圈定的Si原子和O原子是独用的，完全属于该结构单元。
⑶ 计算数目：Si原子数为1，氧原子数=2+2×=3，Si与O原子个数比为1:3。
⑷ 确定化学式：根据成键情况，Si为+4价，O为－2价，所以此链状硅酸盐阴离子的化学式
为(SiO3)n2n－。
【注意】还可以这样切割重复单元：(圈定的氧原子都是共用的，未圈定Si、O原子是独用的)
Si原子数=2，氧原子数=5+2×=6，所以Si与O原子个数比为1:3。
2．学以致用：
【导练1】 在硅酸盐中，SiO44－四面体[如下图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、
层状、骨架网状四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的
杂化形式为，Si与O的原子数之比为，化学式为。
【导练2】硅的含氧化合物都以硅氧四面体(SiO44－)作为基本结构单元，如图甲所示，可简化为
图乙。

硅氧四面体通过共用氧原子可形成各种不同的硅酸根离子，如图丙和图丁，则丙的化学式
为。在无限长链的硅酸根离子中硅氧原子个数比为。
四．双链状结构

1．化学式确定：
⑴ 切割重复单元为：
⑵ 独用和共用的原子： 左右圈定的原子都是共用的，上下圈定的原子是独用的。
⑶ 计算数目：Si原子数=2+4×=4，氧原子数=4+14×=11，所以Si与O原子个数比为4:11
⑷ 确定化学式：
根据成键情况，Si为+4价，O为－2价，所以此链状硅酸盐阴离子的化学式为(Si4O11)n6n－。
【注意】还可以这样切割重复单元：(圈定的氧原子都是共用的，未圈定的是独用的)
Si原子数=4，氧原子数=9+4×=11，所以Si与O原子个数比为4:11。
2．学以致用：
【导练3】V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的空间结构为；
也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为。
【导练4】NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，即直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，
如：焦磷酸钠、三磷酸钠等，焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n代表P原子数)。
参考答案
【导练1】sp3 1:3 (SiO3)n2n－
【导练2】Si2O76－ 1:3
【导练3】正四面体形 NaVO3
【导练4】 (PnO3n＋1)(n＋2)－
化学式
结构简式
球棍模型
俯视图
实例
氧化物形式
[SiO4]4－
镁橄榄石
Mg2SiO4
2MgO·SiO2
化学式
结构简式
球棍模型
俯视图
实例
氧化物形式
Si2O76－
钙硅石
Ca3Si2O7
3CaO·2SiO2
化学式
结构简式
球棍模型
俯视图
实例
氧化物形式
Si3O96－
蓝锥矿
BaTi[Si3O9]
BaO·TiO2·3SiO2
化学式
结构简式
球棍模型
俯视图
实例
Si4O128－
斧石
Ca2Al2BO3[Si4O12](OH)
氧化物形式
4CaO·2Al2O3·B2O5·8SiO2·H2O
化学式
结构简式
球棍模型
俯视图
实例
氧化物形式
Si6O1812－
略
绿柱石
Be3Al2[Si6O18]
3BeO·Al2O3·6SiO2