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硅單質.SiO2的重要性質 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

單質硅是很重要的工業(yè)產(chǎn)品。
（1）硅用于冶煉鎂，也稱硅熱法煉鎂。根據(jù)下列條件：
Mg（s）＋ 1/2O2（g）＝ MgO（s）  △H1＝－601．8 kJ/mol
Mg（s）＝ Mg（g）                △H2＝+75 kJ/mol
Si（s） ＋ O2（g） ＝ SiO2（s）   △H3＝ －859．4 kJ/mol
則2MgO（s）＋ Si（s）＝ SiO2（s）＋ 2Mg（g）  △H ＝        
Mg-NiOOH水激活電池是魚雷的常用電池，電池總反應是：Mg+2NiOOH+2H2O=Mg(OH)2+ 2Ni(OH)2，寫出電池正極的電極反應式                       。
（2）制備多晶硅（硅單質的一種）的副產(chǎn)物主要是SiCl4，SiCl4對環(huán)境污染很大，遇水強烈水解，放出大量的熱。研究人員利用SiCl4和鋇礦粉（主要成分為BaCO3，且含有Fe3+、Mg2+等離子）制備BaCl2·2H2O和SiO2等物質。工藝流程如下：

已知： 25℃ Ksp[Fe(OH)3]＝4．0×10-38， Ksp[Mg(OH)2]＝1．8×10-11；通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L時，沉淀就達完全。回答下列問題：
①SiCl4發(fā)生水解反應的化學方程式為_______________________________________。
②若加鋇礦粉調(diào)節(jié)pH=3時，溶液中c(Fe3+)=             。
③若用10噸含78% BaCO3的鋇礦粉，最終得到8．4噸BaCl2·2H2O (M=244g/mol)，則產(chǎn)率為      。
④濾渣C能分別溶于濃度均為3mol/L的溶液和溶液（中性）。請結合平衡原理和必要的文字解釋濾渣C能溶于3mol/L的溶液的原因______。

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氯氣是十分重要的化工原料．它的用途十分廣泛，除用于凈水、環(huán)境消毒外，還用于生產(chǎn)鹽酸、硅、聚氯乙烯、氯苯等．

（1）工業(yè)上可用氯氣和石灰乳為原料制造漂白粉，寫出該反應的化學方程式
Ca（OH）2+2Cl2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
Ca（OH）2+2Cl2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

（2）工業(yè)上生產(chǎn)半導體材料硅的流程如下：
①寫出在制備粗硅時反應的化學方程式
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑
，在該反應的化學方程式上用單線橋標出電子的轉移方向和數(shù)目
．
②粗硅與氯氣反應后得到沸點較低的液態(tài)四氯化硅中常混有一些高沸點，難揮發(fā)性雜質，必須進行分離提純．其提純方法為
A
A
．（填序號）
A．蒸餾        B．過濾         C．萃取       D．結晶
③由四氯化硅通入氫氣得到高純硅和氯化氫氣體，寫出該反應的化學方程式：
SiCl4+2H2
 高溫 
.
 
Si+4HCl↑
SiCl4+2H2
 高溫 
.
 
Si+4HCl↑
．

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碳、硅元素的單質及其化合物是構成自然界的重要物質．
（1）甲烷是最簡單的有機物，實驗室可通討下列反應制�。篊H3COONa+NaOH
△CaO
CH4↑+X（已配平）
①X屬于
離子
離子
晶體（填晶體類型）．
②MgO晶體的熔點比CaO高，主要原因是
Mg2+半徑比Ca2+小，鍵能較大
Mg2+半徑比Ca2+小，鍵能較大
．
（2）金剛石和石墨是兩種重要的碳單質．以Ni-Cr-Fe為催化劑，一定條件下可將石墨轉化為金剛石．基態(tài)Cr3+離子中未成對電子數(shù)有
3
3
個．
（3）甲硅烷能與硝酸銀發(fā)生如下反應：SiH4+8AgNO3+2H2O=8Ag↓+SiO2↓+8HNO3該反應中氫元素被氧化，由此可判斷電負性：Si
＜
＜
H（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）下圖中，能正確表示與Si同周期部分元素的第三電離能（I3）與原子序數(shù)關系的是
D
D
 （填標號）．

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晶體硅是一種重要的非金屬材料．請寫出晶體硅的二種用途：
計算機芯片
計算機芯片
、
太陽能電池
太陽能電池
．制備純硅的主要步驟如下：
①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅
②粗硅與干燥HCl氣體反應制得SiHCl3（常溫下為液態(tài)，易揮發(fā)）
③SiHCl3與過量H2在1000～1100℃反應制得純硅．
已知：
Ⅰ．SiHCl3水解會生成兩種氣態(tài)產(chǎn)物，請寫出其水解的化學方程式：
SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑
SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑
．
Ⅱ．SiHCl3 在空氣中自燃．請回答下列問題：
（1）第①步制備粗硅的化學反應方程式為
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑
．
（2）用SiHCl3與過量H2反應制備純硅的裝置如下（熱源及夾持裝置略去）

①裝置B中的試劑是
濃H2SO4
濃H2SO4
，裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是
使SiHCl3氣化
使SiHCl3氣化
；
②反應一段時間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是
D石英管的內(nèi)壁附有灰黑色晶體
D石英管的內(nèi)壁附有灰黑色晶體
，裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為
SiHCl3+H2
 高溫 
.
 
Si+3HCl
SiHCl3+H2
 高溫 
.
 
Si+3HCl
；
③為保證制備純硅實驗的成功，操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度以及
先通一段時間H2，將裝置中的空氣排盡
先通一段時間H2，將裝置中的空氣排盡
；
④設計鑒定產(chǎn)品硅中是否含少量Fe單質的方法：
取少量產(chǎn)品于試管中加鹽酸溶解，再滴加氯水和KSCN（aq），若出現(xiàn)紅色說明含F(xiàn)e，若不出現(xiàn)紅色說明不含F(xiàn)e．
取少量產(chǎn)品于試管中加鹽酸溶解，再滴加氯水和KSCN（aq），若出現(xiàn)紅色說明含F(xiàn)e，若不出現(xiàn)紅色說明不含F(xiàn)e．
．

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晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備高純硅的主要流程如圖所示：

已知SiHCl3能與H2O強烈反應，生成一種可燃燒的單質氣體和兩種酸．請回答下列問題：
（1）寫出制備粗硅的化學方程式
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO
．
（2）在生成SiHCl3的反應中，還原劑與還原產(chǎn)物的質量比為
14：1
14：1
．
（3）整個制備過程必須控制無水無氧，若有水可能發(fā)生的反應是
3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2
3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2
．
（4）下列關于硅及其化合物的敘述錯誤的是
B C D
B C D
（填字母代號）
A．二氧化硅晶體中硅氧原子間以共價鍵結合
B．用于現(xiàn)代通訊的光導纖維的主要成分是高純度的硅
C．硅與碳位于同一主族，性質相似，在自然界中廣泛存在著游離態(tài)的硅
D．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可與強堿（如NaOH）溶液反應，而不與任何酸反應．

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