4. 共价晶体是由原子直接通过共价键形成的空间网状结构的晶体,因其具有高熔、沸点,硬度大,耐磨等优良特性而具有广泛的用途。
(1)晶体硅是良好的半导体材料,被广泛用于信息技术和能源科学等领域。晶体硅是与金刚石结构类似的晶体(其晶胞如图甲所示),硅晶体的1个晶胞中含
_______个Si原子,在晶体硅的空间网状结构中最小环为
_______元环,每个最小环独立含有
_______个Si原子,含
原子的晶体硅中Si-Si键的数目为
_______(设
为阿伏加德罗常数的值)
(2)金刚砂(SiC)也与金刚石具有相似的晶体结构(如图乙所示),在金刚砂的空间网状结构中,碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。
①金刚砂、金刚石、晶体硅的熔点由低到高的顺序是
_______(均用化学式表示)。
②在金刚砂的结构中,一个硅原子结合了
_______个碳原子,其中的键角是
_______。
③金刚砂的结构中含有C、Si原子以共价键结合形成的环,其中一个最小的环上独立含有
__个C-Si键。
④金刚砂的晶胞结构如图丙所示,在SiC中,每个C原子周围最近且等距的C原子数目为
_______。