Question

【题目】近五年来，我国在科技、文化、环境等方面创新发展。

I．大国重器航天、航空取得重大突破

2018年4月2日，天宫一号目标飞行器圆满完成各项任务返回大气层。这标志着我国航天航空事业进入了新时代。

(1)硅是天宫一号动力源太阳能电池的主要构成材料。单质硅是由石英(SiO2)固体与碳在高温条件下反应制得的，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为_____。

(2)硅还是计算机芯片的基体材料，但其导热性不好，而金刚石在导热性方面远超过硅，于是它成了芯片基体材料的最佳选择。

①从原子结构上分析，金刚石(C)和硅有相似化学性质的原因是_____。

②因天然金刚石资源稀少，难以满足要求。人们就根据金刚石的组成和结构设法制造金刚石。现有两种制造金刚石的方法，一是以石墨为原料在高温高压和催化剂的条件下合成；二是在较低温度和压力下用甲烷(CH4)等为原料制造金刚石薄膜。

下列说法不正确的是_____(写字母序号)。

A．一种元素可以组成多种性质不同的单质

B．石墨合成金刚石发生的是物理变化

C．石墨与金刚石物理性质不同是因为结构不同

D．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素

③不仅硅与碳具有相似化学性质，其氧化物二氧化硅和二氧化碳也有相似化学性质。试写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_____。

Ⅱ．文化自信一传承中华优秀传统文化

古代我国人民就积累了许多对物质变化的认识。春秋末期齐国的工艺官书《考工记》中载有“涑帛”的方法，即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳灰)混合加水所得溶液来洗涤丝帛。这种溶液能洗涤丝帛主要是因为其中一定含有_____(写化学式，水除外)。(注：草木灰的主要成分为碳酸钾，贝壳灰的主要成分为氧化钙)

Answer 1

【答案】 SiO2+2CSi+2CO↑ 最外层电子数相等 B 2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O KOH

【解析】（1）二氧化硅与碳在高温的条件下反应生成硅和一种可燃性气体，根据质量守恒定律可知，该可燃性气体是一氧化碳，故反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑ ；

（2）①碳是6号元素，故碳原子的最外层的电子数为4，硅是14号元素，故硅原子的最外层的电子数也是4，由于碳原子和硅原子的最外层的电子数相同，故化学性质相同；②

A．一种元素可以组成多种性质不同的单质，比如碳元素可以组成金刚石，石墨等单质，故正确；

B．石墨与金刚石是两种不同的单质，故石墨合成金刚石发生的是化学变化，故错误；

C．石墨与金刚石物理性质不同是因为碳原子的排列方式不同，结构 不同，故正确；

D．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素还要考虑价格，环保，回收，便利等因素，故正确。故选B。

（3）二氧化硅和二氧化碳有相似化学性质，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，故反应方程式为2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O；

氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，故一定含有氢氧化钾；