硅酸鹽和硅單質(zhì).doc

硅酸鹽和硅單質(zhì)一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分)1有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”的觀點假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，下列關(guān)于其有利因素的說法中，你認(rèn)為不妥的是()A便于運輸、儲存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料B自然界的含硅化合物易開采C硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度低，容易有效控制D自然界中存在大量單質(zhì)硅2(2009廣東理基)下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是()硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料ABC D3圖為北京奧運會的獎牌“金鑲玉”牌，使用了昂貴的玉石材料，其化學(xué)成分多為含水鈣鎂硅酸鹽，如Ca2Mg5Si8O22(OH)2等下列說法正確的是()ACa2Mg5Si8O22(OH)2可用氧化物的形式表示為2CaO5MgO8SiO2H2OB從分類的角度看，Ca2Mg5Si8O22(OH)2為氧化物C玉石材料性質(zhì)穩(wěn)定，耐強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的腐蝕DCa2Mg5Si8O22(OH)2易溶于水4將足量CO2氣體通入水玻璃中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后所得的固體物質(zhì)是()ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2 DSiO25下列關(guān)于硅的說法不正確的是()A硅是非金屬元素，但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體B硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)起反應(yīng)D當(dāng)加熱到一定溫度時，硅能與氧氣、氫氣等非金屬反應(yīng)6下列試劑可用帶磨口玻璃塞的試劑瓶存放的是()A硅酸鈉溶液 B液溴C氫氟酸 D氫氧化鈉溶液7有一粗鋁，含鐵和硅兩種雜質(zhì)，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗鋁中鐵和硅的關(guān)系正確的是()A物質(zhì)的量之比為11B物質(zhì)的量之比為12C質(zhì)量比為41D質(zhì)量比為21二、非選擇題(本題包括4小題，共39分)8(8分) 如圖所示：A是一種固體單質(zhì)，B的晶體是一種立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，E是一種白色沉淀請回答：(1)B的化學(xué)式：_；(2)CE的化學(xué)方程式：_；(3)B與a溶液反應(yīng)的離子方程式：_.9(9分)獲取知識和信息是現(xiàn)代人不可缺少的素質(zhì)，信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展離不開材料科學(xué)的推動，信息產(chǎn)業(yè)的核心材料是高純度的硅下面是高純度單晶硅的生產(chǎn)方法之一：SiO2Si(粗硅)SiHCl3(沸點31.5)Si高純硅單晶硅近代用得較多的另一種方法(之二)是：用金屬硅化物(Mg2Si)與鹽酸作用制得硅烷(SiH4)；再熱分解硅烷可得高純硅單晶硅可用于制作大規(guī)模集成電路、整流器等，硅純度越高，大規(guī)模集成電路的性能越好(1)從方法一生產(chǎn)單晶硅的過程看，由碳還原得到的硅為何還要進(jìn)一步處理？_.(2)寫出方法二中，生產(chǎn)高純硅的兩個化學(xué)方程式：_._.10(11分)已知下列物質(zhì)有如下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，水和部分產(chǎn)物已略去X為不溶于水的堅硬固體，Z無固定熔點，是現(xiàn)代建筑中不可缺少的裝飾材料無色氣體A是引起溫室效應(yīng)的主要氣體B、D均為難溶于水的白色固體高純度的F是制造電腦芯片的一種非金屬單質(zhì)據(jù)此回答下列問題：(1)B的化學(xué)式是_，F(xiàn)的名稱是_(2)由X、Y制F的過程中，Y作_(填“氧化”或“還原”)劑(3)轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為_(4)轉(zhuǎn)化(A少量)的離子方程式為_11(11分)有三種透明、不溶于水的堅硬固體，A固體在氧氣中完全燃燒只得到一種無色氣體，此氣體能使澄清石灰水變渾濁，標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得此氣體的密度為氧氣密度的1.375倍B固體可溶于熱的苛性鈉溶液，再往該溶液中加入過量酸時，析出白色膠狀沉淀，此沉淀干燥后，為不溶于水的白色粉末，它是一種比碳酸還弱的酸將B與石灰石、純堿按比例混合加熱后得到C，C在高溫時軟化，無固定熔點(1)A為_，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_；(2)B為_，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_；(3)C為_詳解答案1選D自然界中的硅全部以化合物形式存在2選C水晶的主要成分是SiO2，不是硅酸鹽制品，錯；光導(dǎo)纖維的成分是SiO2，錯故C項正確3選ACa2Mg5Si8O22(OH)2屬于鹽類，易被強(qiáng)酸腐蝕，不溶于水，其化學(xué)式可以用氧化物的形式表示為2CaO5MgO8SiO2H2O，故只有A項正確4選A足量CO2與Na2SiO3反應(yīng)生成NaHCO3、H2SiO3，加熱蒸干再充分灼燒，生成Na2CO3和SiO2，高溫下進(jìn)一步反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2.5選C硅既有非金屬性，又有金屬性，其單質(zhì)具有金屬光澤，具有導(dǎo)電性，是一種半導(dǎo)體材料常溫下，硅可與氟氣、氫氟酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，加熱和高溫條件下，硅能與氧氣、氫氣起反應(yīng)6選B硅酸鈉溶液又稱水玻璃，是一種礦物膠，能將玻璃塞與瓶口粘在一起，使試劑瓶無法打開，保存時必須使用橡膠塞；氫氟酸能迅速腐蝕玻璃，不能用玻璃瓶存放，在實驗室里，一般將其存放在塑料瓶中；氫氧化鈉溶液在常溫下能與玻璃中的SiO2反應(yīng)，生成Na2SiO3，答案為B，液溴與玻璃的成分不反應(yīng)，但能腐蝕橡膠，因此存放溴時必須用帶有玻璃塞的試劑瓶而絕不能用帶有橡膠塞的試劑瓶7選C一定量的Al與酸反應(yīng)或與堿反應(yīng)放出的H2量相等，據(jù)題意可知粗鋁中的Fe與酸反應(yīng)放出的H2和硅與堿反應(yīng)放出的H2量相等，據(jù)反應(yīng)：Fe2HCl=FeCl2H2，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2可知，F(xiàn)e與Si的物質(zhì)的量之比為21時產(chǎn)生的H2量相等，而當(dāng)Fe與Si的物質(zhì)的量之比為21時，其質(zhì)量比為41.8解析：若A為Al，則C為NaAlO2，但加入過量的鹽酸生成可溶性的AlCl3，與題意不符(已知E為一種白色沉淀)若A為硅，則B為SiO2，a為強(qiáng)堿如NaOH，C為Na2SiO3，E為H2SiO3白色沉淀，不溶于鹽酸，符合題意答案：(1)SiO2(2)Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl(3)SiO22OH=SiOH2O9解析：(1)根據(jù)方法一的生產(chǎn)流程，可得如下反應(yīng)式：SiO22CSi(粗硅)2CO，所得的粗硅中含有大量的其他雜質(zhì)(如C、SiO2等)，沒有實際應(yīng)用價值，將粗硅用HCl、Cl2處理轉(zhuǎn)化為沸點低的SiHCl3，反應(yīng)方程式為SiCl2HClSiHCl3，低沸點的SiHCl3通過蒸餾極易將其分離提純，然后將純的SiHCl3在高溫下用H2還原即可得到高純度的Si蒸氣，SiHCl3H2Si3HCl，再進(jìn)行氣相沉淀即可制得高純度的硅，從而得到單晶硅答案：(1)由C還原SiO2得到的單質(zhì)Si中，雜質(zhì)含量過高，將它用HCl、Cl2處理得到低沸點的SiHCl3，便于蒸餾提純，然后再還原得到高純硅(2)Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4SiH4Si2H210解析：由知Z應(yīng)為玻璃，由知A為CO2，則B為CaCO3，據(jù)制玻璃原料知X為SiO2，E為Na2CO3，C為Na2SiO3，由知F為Si.答案：(1)CaCO3硅(2)還原(3)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(4)CO2SiOH2O=H2SiO3CO11解析：解答本題應(yīng)從A的燃燒產(chǎn)物入手，該氣體的相對分子質(zhì)量為：321.37544.該氣體無色，且能使澄清石灰水變渾濁，應(yīng)為二氧化碳因為A為透明、不溶于水、堅硬的固體，由此推斷A為金剛石B同樣為透明、不溶于水的堅硬固體