硅的化学性质: 单质硅在常温比较稳定.与氧气.氯气.硝酸.硫酸等物质都很难发生反应.但能与氟气.氢氟酸.强碱反应.在加热时能跟O2等物质发生反应. ⑴与非金属反应:①与F2反应 ②与O2反应 ⑵与碱液反应 ⑶与酸反应:与HF反应 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

四种短周期元素的性质或结构信息如表所示,请根据信息回答下列问题:
元素 A B C D
性质或结构信息 室温下单质呈粉末状固体,加热易熔化;单质在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 单质在常温、常压下是气体,能溶于水;原子的M层比L层少1个电子 单质为质软、银白色固体,导电性强;单质在空气中燃烧发出黄色火焰 原子的最外电子层上电子数比内层电子总数少6;单质为空间网状晶体,具有很高的熔沸点
(1)B在元素周期表中的位置是第
周期
ⅦA
ⅦA
族,写出A原子的原子结构示意图:

(2)写出C单质与水反应的化学方程式:
2Na+2H2O=2NaOH+H2
2Na+2H2O=2NaOH+H2
.A与C形成的化合物溶于水后,溶液的pH
大于
大于
7(填“大于”、“等于”或“小于”).
(3)D的最高价氧化物晶体的硬度
(填“大”或“小”),其理由是
二氧化硅属于原子晶体
二氧化硅属于原子晶体

(4)A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号)
Cl
Cl
;写出能证明这一结论的实验事实:
高氯酸的酸性比硫酸酸性强
高氯酸的酸性比硫酸酸性强

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清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。回答下列问题

Ⅰ.(1)写出晶片制绒反应的离子方程式               ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH反应,生成SiO44,然后SiO44迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为                  

(2)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:

 

实验事实

事实一

水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。

事实二

盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。

事实三

普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。

事实四

在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2

事实五

1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。

结论:从实验上说明碱性水溶液条件下,H2O可作                剂;NaOH作_____             剂,降低反应             。高温无水环境下,NaOH作               剂。

Ⅱ.在工业中利用镁制取硅:2Mg+SiO22MgO+Si,同时有副反应发生:2Mg+SiMg2Si,Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷),SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置:

由于氧气的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。        a.石灰石   b.锌粒   c.纯碱

(4)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是______________________________,当反应开始后,移走酒精灯反应能继续进行,其原因是___________________________。

(5)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。

 

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清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。回答下列问题
Ⅰ.(1)写出晶片制绒反应的离子方程式              ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH反应,生成SiO44,然后SiO44迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为                  
(2)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:

 
实验事实
事实一
水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。
事实二
盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。
事实三
普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。
事实四
在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2
事实五
1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。
结论:从实验上说明碱性水溶液条件下,H2O可作               剂;NaOH作_____            剂,降低反应            。高温无水环境下,NaOH作              剂。
Ⅱ.在工业中利用镁制取硅:2Mg+SiO22MgO+Si,同时有副反应发生:2Mg+SiMg2Si,Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷),SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置:

由于氧气的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。        a.石灰石   b.锌粒   c.纯碱
(4)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是______________________________,当反应开始后,移走酒精灯反应能继续进行,其原因是___________________________。
(5)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。

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当前,一次性筷子、一次性饭盒的安全也受到社会的关注.专家介绍说,正规的一次性筷子所用的原料都是质地较好的木材,不用特殊加工.但是很多小作坊为了降低成本,使用劣质木材,为筷子看上去白一些,他们常用硫磺进行熏蒸漂白,结果造成二氧化硫严重超标,同时硫磺中含铅、汞等重金属,也会对人体造成铅中毒或汞中毒.

(1)“硫磺熏蒸”是应用二氧化硫的漂白性质,写出硫磺燃烧的化学方程式________.

(2)防止、减小毒筷“中毒”最简单的方法是用凉水清洗筷子表面,减少二氧化硫的含量.为研究SO2的溶解性质,某学生做如下实验:如图,集气瓶中收集的是SO2,瓶塞系着瘪气球,向瓶中滴加紫色石蕊试液,实验现象是________.为比较SO2和CO2溶解性的大小,某学生采取同样的装置和操作,能说明SO2在水中的溶解性大于CO2在水中溶解性的实验现象是________.某学生取出瓶中溶液,将其滴入品红溶液,充分振荡,实验现象为________,接着向溶液中加入足量氯水,实验现象为________,再滴加BaCl2溶液,实验现象为________.

(3)在制一次性筷子时有“抛光”程序:加入滑石粉和木签一起搅拌,起到干燥、打磨的作用,使筷子变得光滑,以免毛疵划人的口腔.已知滑石粉是一种含水的具有层状结构的硅酸盐矿物.其质量组成为MgO 31.88%,SiO2 63.37%,H2O 4.75%,其化学式为________

(4)有的厂家用石蜡代替“滑石粉抛光”,石蜡是含碳原子数(C20~C30)较多的稠环芳香烃,常温下为固体,温度高时熔化后可随食物进入人体致使慢性中毒.有如下的一系列物质,则A的分子式为________,A、B、C可以互称同系物吗?________(填“可以”、“不可以”)该系列化合物里碳的最大质量分数为________若E是A的一个氢原子被羟基取代的产物,预测E可能具有哪些化学性质(至少举2条)

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(2011?泰州一模)本世纪,人类社会将逐渐步入氢经济时代.目前大规模产氢方式仍是化学制氢.
I、催化重整制氢
以甲醇为例,反应制氢气的一般途径有:CH3OH(l)=2H2(g)+CO(g);△H1=+128kJ?mol-1
CH3OH(l)+H2O(l)=3H2(g)+CO2(g);△H2=a kJ?mol-1
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H=-286kJ?mol-1为求得△H2,还要知道
CO
CO
的燃烧热,若其燃烧热为△H=一283kJ?mol-1,则△H2=
+131kJ/mol
+131kJ/mol

Ⅱ、金属置换制氢
(1)研究表明,刚切割的金属表面具有很高的反应活性.当铝或铝合金在水中被切割或碾碎的时候,可以持续地释放出氢气.使用铝与水反应制氢气比使用其它活泼金属与水反应制氢气的优点有:①价廉,成本较低;②
当机械切割行为停止时,放氢反应也会立即停止
当机械切割行为停止时,放氢反应也会立即停止

(2)利用天然气重整得到的CO、H2混合气对金属氧化物进行还原,然后将金属与水反应放出氢气,由此达成一个良性循环.根据高中所学的知识合理预测该金属单质,并写出该金属在加热的条件下与水蒸汽反应的化学方程式:
3Fe+4H2O(g)
  △  
.
 
Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O(g)
  △  
.
 
Fe3O4+4H2

III、太阳能制氢:利用光能分解水必须要有催化剂的参与.下列有关催化剂的说法正确的是
CD
CD

A.使用高效催化剂分解水制得H2的同时还可以获得能量
B.使用高效催化剂后常温下水可以自发分解
C.硅胶具有多孔结构,有较大的表面积,常用做催化剂的载体
D.对于可逆反应,催化剂在增大正反应速率的同时也增大逆反应速率
Ⅳ、配位氢化物制氢
在硼氢化钠(NaBH4)水溶液中加入特定催化剂后,可以迅速地发生水解反应生成偏硼酸钠和氢气.请写出此水解反应的化学方程式:
NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2
NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2

将无水偏硼酸钠、氢化镁(MgH2)放入球磨设备中,通入氩气或氢气并保持压强100~500kPa研磨0.5~4h,即可得到硼氢化钠.研磨过程中需要通入氩气或氢气并保持压强100~500kPa的目的是:
防止NaBH4被氧化;防止金属氢化物水解
防止NaBH4被氧化;防止金属氢化物水解

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同步练习册答案