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    （9分）硅是一种重要的非金属单质，硅及其化合物的用途非常广泛。根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题。

    （1）基态硅原子的核外电子排布式为                          。

    （2）晶体硅的微观结构与金刚石相似，晶体硅中Si-Si键之间的夹角大小约为______。

    （3）下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是

      A..最小的环上，有3个Si原子和3个O原子

      B.最小的环上，有6个Si原子和6个O原子

      C.存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角

    （4）下表列有三种含硅物质（晶体）的熔点：

    物质

    SiO2

    SiCl4

    SiF4

    熔点/℃

    1610

    －69

    －90

    简要解释熔点差异的原因：

    ①SiO2和SiCl4：_________________________________________；

    ② SiCl4和SiF4：_________________________________________

    （5）“神七”字航员所穿出仓航天服是由我国自行研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成，其主要成分是由一种由硅及其同主族相邻短周期元素形成的化合物和碳纤维等复合而成的，它是一种新型无机非金属材料。该化合物的化学式为：________。已知该化合物的硬度仅次于金刚石，熔点比SiO2高，该化合物晶体属于________晶体[填“分子”、“原子”或“离子”。

     

     

    解析:

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    晶体硅是一种重要的非金属材料，在现代电子工业中具有非常重要的应用．工业上制备高纯硅的主要步骤如下：

    （1）下列有关硅及化合物的说法，正确的是
    ABD
    ABD
    ．
    A．石英的主要成分是SiO2
    B．太阳能电池使用单质硅做材料，其应用有利于环保、节能
    C．粗硅制备高纯硅的过程不涉及氧化还原反应
    D．玻璃、水泥、陶瓷都属于硅酸盐产品
    （2）SiCl4在室温下为无色液体，易挥发，粗硅与氯气反应得到的粗SiCl4中含有大量固体杂质，通过“操作A”提纯得到纯SiCl4，操作A的名称是
    蒸馏（分馏、精馏均可）
    蒸馏（分馏、精馏均可）
    ．
    （3）整个制备过程必须严格控制无水无氧．H2还原SiCl4过程中发生的反应是：
    2H2+SiCl4
     高温 
    .
     
    Si+4HCl
    2H2+SiCl4
     高温 
    .
     
    Si+4HCl
    在该过程中若有O2混入，可能引起的后果是
    引起爆炸
    引起爆炸
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    晶体硅是一种重要的非金属材料．制备纯硅的主要步骤如下：
    ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅   ②粗硅与干燥HCl气体反应制SiHCl3：Si+3HCl
     300℃ 
    .
     
    SiHCl3+H2
    ③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅．
    已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃．请回答下列问题：
    （1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为
    SiO2+2C
     高温 
    .
     
    Si+2CO↑
    SiO2+2C
     高温 
    .
     
    Si+2CO↑
    ．
    （2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），提纯SiHCl3采用的方法为：
    分馏
    分馏
    ．
    （3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：
    ①装置B中的试剂是
    浓硫酸
    浓硫酸
    ，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是：
    使滴入烧瓶中的SiHCl3气化
    使滴入烧瓶中的SiHCl3气化
    ．
    ②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是
    英管的内壁附有灰黑色晶体
    英管的内壁附有灰黑色晶体
    ，装置D不能采用普通玻璃管的原因是
    高温下，普通玻璃会软化
    高温下，普通玻璃会软化
    ，装置D中发生反应的化学方程式为
    SiHCl3+H2
     高温 
    .
     
    Si+3HCl
    SiHCl3+H2
     高温 
    .
     
    Si+3HCl
    ．
    ③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及
    先通一段时间H2，将装置中的空气排尽
    先通一段时间H2，将装置中的空气排尽
    ．
    ④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是
    bd
    bd

    a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液e．Na2SO3溶液．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    晶体硅是一种重要的非金属材料．请写出晶体硅的二种用途：
    计算机芯片
    计算机芯片
    、
    太阳能电池
    太阳能电池
    ．制备纯硅的主要步骤如下：
    ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
    ②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3（常温下为液态，易挥发）
    ③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅．
    已知：
    Ⅰ．SiHCl3水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式：
    SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑
    SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑
    ．
    Ⅱ．SiHCl3 在空气中自燃．请回答下列问题：
    （1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为
    SiO2+2C
     高温 
    .
     
    Si+2CO↑
    SiO2+2C
     高温 
    .
     
    Si+2CO↑
    ．
    （2）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）

    ①装置B中的试剂是
    浓H2SO4
    浓H2SO4
    ，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是
    使SiHCl3气化
    使SiHCl3气化
    ；
    ②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是
    D石英管的内壁附有灰黑色晶体
    D石英管的内壁附有灰黑色晶体
    ，装置D中发生反应的化学方程式为
    SiHCl3+H2
     高温 
    .
     
    Si+3HCl
    SiHCl3+H2
     高温 
    .
     
    Si+3HCl
    ；
    ③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及
    先通一段时间H2，将装置中的空气排尽
    先通一段时间H2，将装置中的空气排尽
    ；
    ④设计鉴定产品硅中是否含少量Fe单质的方法：
    取少量产品于试管中加盐酸溶解，再滴加氯水和KSCN（aq），若出现红色说明含Fe，若不出现红色说明不含Fe．
    取少量产品于试管中加盐酸溶解，再滴加氯水和KSCN（aq），若出现红色说明含Fe，若不出现红色说明不含Fe．
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
    ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅：SiO2+2C
     高温 
    .
     
    Si+2CO↑．
    ②粗硅与干燥的Cl2反应制得SiCl4：Si+2C12
      △  
    .
     
    SiCl4．
    ③SiCl4被过量的H2在1 000～1 100℃时还原制得纯硅：SiCl4+2H2
      △  
    .
     
    Si+4HCl．
    某同学从资料中查知：SiCl4的熔点为-7O℃，沸点为57.6℃，且在潮湿的空气中能发生水解反应．该同学设计了如下制取纯硅的实验装置（热源及夹持装置已略去）．请回答下列问题：
    （1）使SiCl4从装置B中逸出与H2充分混合，应采取的措施是
    对装置B水浴加热
    对装置B水浴加热
    ．
    （2）装置C不能采用普通玻璃管的原因是
    在1000-1100℃时普通玻璃管会软化
    在1000-1100℃时普通玻璃管会软化
    ，石英的化学式是
    SiO2
    SiO2
    ．
    （3）如果从装置A中快速向装置B中通入气体，可能观察到的现象是
    B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色胶状物生成
    B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色胶状物生成
    ．
    （4）为防止空气污染，含有SiCl4的尾气要通入盛有
    NaOH
    NaOH
    溶液的烧杯中，反应的化学方程式为
    SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O
    SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O
    ．
    （5）为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度，还应对该装置进行的改进是
    在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶（或盛有碱石灰的干燥管）．
    在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶（或盛有碱石灰的干燥管）．
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    晶体硅是一种重要的非金属材料，制备高纯硅的主要流程如图所示：

    已知SiHCl3能与H2O强烈反应，生成一种可燃烧的单质气体和两种酸．请回答下列问题：
    （1）写出制备粗硅的化学方程式
    SiO2+2C
     高温 
    .
     
    Si+2CO
    SiO2+2C
     高温 
    .
     
    Si+2CO
    ．
    （2）在生成SiHCl3的反应中，还原剂与还原产物的质量比为
    14：1
    14：1
    ．
    （3）整个制备过程必须控制无水无氧，若有水可能发生的反应是
    3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
     高温 
    .
     
    CO+H2
    3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
     高温 
    .
     
    CO+H2
    ．
    （4）下列关于硅及其化合物的叙述错误的是
    B C D
    B C D
    （填字母代号）
    A．二氧化硅晶体中硅氧原子间以共价键结合
    B．用于现代通讯的光导纤维的主要成分是高纯度的硅
    C．硅与碳位于同一主族，性质相似，在自然界中广泛存在着游离态的硅
    D．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可与强碱（如NaOH）溶液反应，而不与任何酸反应．

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