Question

19．硅及其化合物對人類現(xiàn)代文明具有特殊貢獻．請回答下列問題：
（1）硅原子的結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）下列物品或設(shè)備所用材料屬于硅酸鹽的是D．
①長江三峽水泥大壩 ②光導(dǎo)纖維 ③陶瓷坩堝 ④普通玻璃 ⑤硅太陽能電池
A．①②③B．③④⑤C．②③④D．①③④
（3）玻璃中含有SiO₂，SiO₂化學(xué)性質(zhì)很不活潑，但可用HF雕刻玻璃，寫出相關(guān)的反應(yīng)方程式SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O
（4）盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成黏性的硅酸鹽而無法打開，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（5）晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備的主要步驟如下：
①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl₂；Si+3HCl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$SiHCl₃+H₂；
③SiHCl₂與過量H₂在1000：1100℃反應(yīng)制得純硅；已知SiHCl₂，能與H₂O強烈反應(yīng)，在空氣中易燃．下列說法正確的是：B．
A．第①步中原料SiO₂是一種兩性氧化物
B．第①步制備粗硅的化學(xué)方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO
C．第②步制SiHCl₂的反應(yīng)中，H₂是氧化產(chǎn)物
D．從制備硅的主要步驟來看，只有兩步涉及氧化還原反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）硅原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)=14；
（2）陶瓷、玻璃、水泥等都是硅酸鹽產(chǎn)品；
（3）二氧化硅與HF反應(yīng)生成四氟化硅和水；
（4）二氧化硅與NaOH溶液反應(yīng)具有粘合性的硅酸鈉；
（5）A．SiO₂是一種酸性氧化物，故A錯誤；
B．第①步制備粗硅的化學(xué)方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO，故B正確；
C．第②步制SiHCl₂的反應(yīng)中，H₂是還原產(chǎn)物，故C錯誤；
D．從制備硅的主要步驟來看，有三步涉及氧化還原反應(yīng)，故D錯誤．

解答 解：（1）硅原子的結(jié)構(gòu)示意圖：，
故答案為：；
（2）①長江三峽水泥大壩是硅酸鹽，故①正確；
②石英光導(dǎo)纖維的成分是二氧化硅，不是硅酸鹽，故②錯誤；
③陶瓷坩堝是硅酸鹽，故③正確；
④普通玻璃是硅酸鹽，故④正確；
⑤硅太陽能電池的成分是硅單質(zhì)，不是硅酸鹽，故⑤錯誤；
故答案為：D；
（3）二氧化硅與HF反應(yīng)生成四氟化硅和水，其反應(yīng)的方程式為：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O；
故答案為：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O；
（4）二氧化硅與NaOH溶液反應(yīng)具有粘合性的硅酸鈉，反應(yīng)為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（5）A．SiO₂是一種酸性氧化物，故A錯誤；
B．第①步制備粗硅的化學(xué)方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO，故B正確；
C．第②步制SiHCl₂的反應(yīng)中，H₂是還原產(chǎn)物，故C錯誤；
D．從制備硅的主要步驟來看，有三步涉及氧化還原反應(yīng)，故D錯誤．
故答案為：B．

點評 本題考查了硅及其化合物，涉及硅的制備與提純，硅、二氧化硅的用途，明確相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．