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硅酸盐因其结构复杂、种类繁多，常作为化学试题考查的 知识依托.在一些试题中经常会给出硅酸盐的结构示意图，要 求其中的硅氧个数比或化学式的问题。本文将通过分析硅酸 盐结构的特征，总结其中的规律，并运用该规律来解决几道典 型的试题.

—、解题策略

硅酸盐的复杂性在于其阴离子，因为绝大多数的硅酸盐 的阴离子都是通过硅氧四面体共顶角或共棱边连接形成链状、环状或骨架结构。

例如下图所示的是某种硅酸盐的阴离子 的结构：

 ，其中白点表示氧原子，中心黑点表示硅原子。硅氧四面体的连接方式不同，形成各种不同结构的硅酸根离子，它 们也有着不同的表达式.那么如何分析硅酸盐的复杂结构，求 出其硅氧个数比或化学式呢？

其实，我们只要以硅氧四面体为研究对象，观察其在结构 示意图中的连接方式和规律，就会发现硅氧四面体中与其他 硅氧四面体所共用的氧原子只有一半属于它，而不和其他硅 氧四面体相连接的氧原子和硅原子一般就属于该硅氧四面体 本身.

所以，在解决这类问题时，我们可总结以下规律：

硅氧个数比=1:[未共用氧原子数目+(平均）共用氧原子数目×].

注意：在一些复杂的硅酸盐结构中，各个硅氧四面体中与 其他硅氧四面体共用的氧原子数目可能不同，此时应计算其 平均值，即平均共用氧原子的数目.

另外，该公式是以一个硅氧四面体为研究对象，故还有以 下关系：

未共用氧原子数目+(平均）共用氧原子数目=4

二、实例剖析

例1在下图的结构中 ，表示成硅氧四面体，则该结构式的通式为（ ）

解析：求结构式的通式首先还是要求出硅氧个数比.观察 图中的结构可发现硅氧四面体依次以共用2个、2个、3个顶 角氧原子连接而成的规律。故该结构中每个硅氧四面体的平均共用氧原子数为，则应用公式得：硅氧原子个数比=故该结构式的通式为，故答案为C.

例2硅氧四面体可以用下图a表示，图b、c是硅氧四面 体结合成环状结构的两个例子.请回答下列问题：

(1)     若在环状结构中硅的原子数为n，写出环状结构中硅 酸根离子的通式：                              

(2)     已知绿柱石是由环状硅氧四面体构成的硅酸盐.它是 含有铍、铝两种元素的复盐，酸根中含有6个硅原子.写出绿 柱石的化学式，并在此基础上写成氧化物相结合的形式.

解析：

（1)图b、c都是硅氧四面体以共用2个顶角氧原子 的方式结合成环状结构，应用公式得：硅氧个数比=1 ：(2 + 2×) = l ：3，故硅酸根离子的通式为或

(2)绿柱石是由环状硅氧四面体构成的硅酸盐，酸根中含 有6个硅原子，那么其硅酸根离子为(Si₆O₁₈)^12－设绿柱石中 铍原子个数为x个，铝原子个数为y个，根据电荷守恒有：2x+ 3y+( －12) = 0。由于x和y要同时为正整数，故只有一组合理解：x=3，y = 2.

答案：绿柱石：Be₁₂Al₂Si₆O₁₈、氧化物形式：3BeO • Al₂O₃ • 6SiO₂.

例3右图是石英晶体平面示意图，

它实际上是立体的网状结构，其中硅、氧 原子数之比为                             

解析：本题虽然不是考查硅酸盐结构，但应用本文所提到的公式来求解也十 分的快捷。该平面示意图实际上表示的是立体的网状结构，也 就是硅氧四面体通过共用4个顶角氧原子所形成的结构。

故硅氧个数比=1： [0 + 4 × ] = l ： 2。