2022年中考題：硅是未來的石油

1、【中考題原創(chuàng)】硅是將來的石油湖北省石首市文峰中學(xué) 劉濤【背景資料】 硅在地殼中是其次豐富的常見元素,硅在自然界中通常以以復(fù)雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式,廣泛存在于巖石、砂礫、塵土之中,石英、水晶等是純潔二氧化硅的變體；硅是人體必需的微量元素之一；硅及含硅的粉塵對人體最大的危害是引起嚴峻職業(yè)病矽肺,礦工、石材加工工人以及其他在含有硅粉塵場所的工人應(yīng)實行必要的防護措施；【學(xué)問鏈接】 高純的單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料,可制成太陽能電池, 將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；在開發(fā)能源方面是一種很有前途的材料；另外廣泛應(yīng)用的二極管、三極管、 晶閘管、場效應(yīng)管和各種集成電路（包括人們運算機內(nèi)的芯片和【中考題原創(chuàng)】CPU）都

2、是用硅做的原材料；1砂礫里含有大量的硅酸鈣（CaSiOx）,硅酸鈣中Si 元素的化合價為4,就 x 為（）A2 B3 C 4 D5 2“ 中國芯” 的主要材料是高純度的單質(zhì)硅,的是（）其結(jié)構(gòu)類似于金剛石；以下有關(guān)硅的說法正確A屬于金屬元素 B元素符號 SI C硅是地殼中含量最多的元素 D單質(zhì)硅由原子構(gòu)成3硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料；下圖為硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖；以下說法正確選項（）A硅屬于稀有氣體元素 B硅元素位于第三周期C硅的相對原子質(zhì)量為 14 D圖中 n 的值為 8 4硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖及在元素周期表的信息如圖,以下說法錯誤選項（）A硅屬于非金屬元素 B硅原子核內(nèi)有 14 個質(zhì)子C硅原子核外有

3、3 個電子層 D硅的相對原子質(zhì)量是 28.09g 5以下有關(guān)“ 化學(xué)之最” 的學(xué)問歸納中正確選項（）A空氣中含量最多氣體的質(zhì)量分數(shù)為 78% B人體中含量最多的元素是氫元素C海洋中含量最多的非金屬元素是氧元素D地殼中含量最多的金屬元素是硅元素6據(jù)報道,化學(xué)家制造出對 CO 2 有較強吸取才能的糖粉狀物質(zhì) “ 干水”,其每個顆粒含 水 95%,外層是 SiO 2；以下說法正確選項（）A“ 干水” 的應(yīng)用為 CO 2的吸取制造了一種新途徑 B干水是一種純潔物 C干水吸取的 CO 2過程中只發(fā)生物理變化 D干水和干冰的成分相同7硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料；從石英砂制取芯片的重要反應(yīng)是SO22CSi2CO

4、 ,該反應(yīng)屬于（）D復(fù)分解反應(yīng)Si2CO；下A化合反應(yīng)B分解反應(yīng)C置換反應(yīng)8科學(xué)家提出“ 硅是將來的石油”；工業(yè)上制備粗硅的反應(yīng)為SiO 2 2C列說法正確選項（）A硅是地殼中含量最高的元素 C硅元素的化合價在反應(yīng)前后不變B該反應(yīng)前后,原子總數(shù)不變 D生成 CO 的緣由是 O2 不足9材料是時代進步的標志；以下關(guān)于材料的說法錯誤選項（）A塑料屬于有機合成高分子材料B玻璃屬于硅酸鹽材料C鋁鎂合金屬于復(fù)合材料D制造芯片的硅屬于非金屬材料10光纖信息的傳輸材料采納纖細、透亮的玻璃纖維制成,進行遠距離傳導(dǎo)大容量的光信號,就稱為“ 光導(dǎo)纖維”（光纖）；制造一般玻璃時,將純堿、石灰石和石英等原料粉碎后加強

5、熱,制得硅酸鹽混合物；已知石英的主要成分是二氧化硅,就二氧化硅的化學(xué)式,硅元素的化合價為；制造一般玻璃時其中主要的反應(yīng)是二氧化硅分別與碳酸鈣、碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鹽和二氧化碳,就寫出其中一個化學(xué)方程式；11從 20 世紀中葉開頭,硅成了信息技術(shù)的關(guān)鍵材料,是目前應(yīng)用最多的半導(dǎo)體材料；回答問題：地殼里各種元素的含量（質(zhì)量分數(shù)如右圖所示,其中表示Si 元素的含量為；依據(jù)元素周期表可知,原子序數(shù)為 6 的碳原子和原子序數(shù)為 14 的硅原子最外層電子數(shù)均為 4；常溫下,硅的化學(xué)性質(zhì)（填“ 活潑” 或“ 不活潑”）；制備硅半導(dǎo)體材料必需先得到高純硅,工業(yè)上以石英砂（主要成分 SiO 2）制取高純度石英

6、玻璃的生產(chǎn)原理如下；請回答：已知反應(yīng)的另一產(chǎn)物是有毒氣體,其化學(xué)式為,此副產(chǎn)物的用途是；已知反應(yīng)為化合反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO 22Cl 2,該反應(yīng)的基本類型為；反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl 4O2將反應(yīng)中的氧氣換成氫氣,制得生產(chǎn)運算機芯片的高純硅,就另一產(chǎn)物的化學(xué)式為；12以光伏電池和風(fēng)電等為代表的新能源被譽為全球第三次產(chǎn)業(yè)革命的核心；光伏產(chǎn)業(yè)是指以硅材料的應(yīng)用開發(fā)形成的產(chǎn)業(yè)群,包括高純多晶硅原材料生產(chǎn)、太陽能電池及組件等設(shè)備生產(chǎn)；依據(jù)如下圖所示的生產(chǎn)高純硅的流程示意圖,回答以下問題：科學(xué)家提出： “ 硅是將來的石油” ；制備高純硅的這整個過程必需達到無水無氧；光伏發(fā)電的太陽能電池板也

7、需用高純硅；在日光下高純硅的作用主要是將光能轉(zhuǎn)化為 能；在H2 仍原 SiHCl 3 過程中如混入氧氣,可能引起的后果是硅被氧化得不到高純硅,易發(fā)生爆炸,就寫出其中兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為、；為了達到綠色化學(xué)和節(jié)省資源的目的,物質(zhì) M需要循環(huán)使用,就 M的化學(xué)式是；硅與金剛石結(jié)構(gòu)相像,就構(gòu)成硅的粒子是_（填粒子名稱） ；已知硅原子結(jié)構(gòu)示意圖見圖甲,以下圖乙是四種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖,其中與硅的化學(xué)性質(zhì)相像的是 _（填序號）；（圖甲）（圖乙）采納改良西門子法制備多晶硅,會產(chǎn)生有毒氣體氯化氫,在高溫條件下利用氫氣仍原四氯化硅,制備多晶硅的化學(xué)方程式為 SiCl 42H 2 Si（純） 4HCl ,就

8、該化學(xué)反應(yīng)的基本類型是；如要得到 112Kg 的多晶硅,就至少需要 Kg 四氯化硅（ SiCl 4）；13硅是宇航器動力源太陽能電池的主要構(gòu)成材料；單質(zhì)硅是由石英（SiO2）固體與碳在高溫條件下反應(yīng)制得的,同時生成一種可燃性氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；硅仍是運算機芯片的基體材料,但其導(dǎo)熱性不好, 而金剛石在導(dǎo)熱性方面遠超過硅,于是它成了芯片基體材料的正確挑選；從原子結(jié)構(gòu)上分析,金剛石（C）和硅有相像化學(xué)性質(zhì)的緣由是；因自然金剛石資源稀有,難以滿意要求； 人們就依據(jù)金剛石的組成和結(jié)構(gòu)設(shè)法制造金剛石；現(xiàn)有兩種制造金剛石的方法,一是以石墨為原料在高溫高壓和催化劑的條件下合成；二是在較低溫度和壓力下用

9、甲烷（CH 4）等為原料制造金剛石薄膜；以下說法不正確選項（寫字母序號） ；A一種元素可以組成多種性質(zhì)不同的單質(zhì)B石墨合成金剛石發(fā)生的是物理變化C石墨與金剛石物理性質(zhì)不同是由于結(jié)構(gòu)不同D物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上打算了物質(zhì)的用途,但不是唯獨的打算因素不僅硅與碳具有相像化學(xué)性質(zhì),其氧化物二氧化硅和二氧化碳也有相像化學(xué)性質(zhì)；試寫出二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式；142022 年諾貝爾物理學(xué)獎得主高錕被稱為“ 光纖之父”氧化硅（ SiO2）；運算：SiO 2 的相對分子質(zhì)量為 _；,生產(chǎn)光導(dǎo)纖維的原料是高純度二SiO 2 中硅元素與氧元素的質(zhì)量比 _（填最簡整數(shù)比） ；SiO 2 中氧元素的質(zhì)量分數(shù) _（運算結(jié)果保留到 0.1%）；參考答案19B、 D、 B、D、 C、A、C、D、C；10 SiO2；4； SiO2Na 2CO 3Na2SiO 3CO 2 ；或 SiO2CaCO3CaSiO3CO 2 ；11 26.30%；不活潑； CO；用