8.無論是從在國民經(jīng)濟中的地位來看,還是從科學(xué)發(fā)展的角度來看,硅都發(fā)揮著重要的作用.請回答下列問題:
(1)人類使用硅酸鹽產(chǎn)品(陶瓷等)的歷史已經(jīng)快一萬年了,但在1823年才獲得單質(zhì)硅,瑞典化學(xué)家貝采利烏斯用金屬鉀還原SiF4獲得單質(zhì)硅,寫出化學(xué)方程式:
4K+SiF4═Si+4KF.
(2)由于制取方法和條件的不同,得到的單質(zhì)硅形態(tài)不同,其性質(zhì)也不同.
①用鋁熱法還原氟硅酸鉀制得較純凈的晶體硅:
4Al+3K2SiF6$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Si+2KAlF4+2K2AlF5,關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是AC(填序號).
A.Al是還原劑                     B.氧化產(chǎn)物只有KAlF4
C.每轉(zhuǎn)移6NA電子,得到42g Si     D.Al元素在KAlF4和K2AlF5中化合價不同
②用白砂子與鎂粉混合在高溫條件下得到無定形硅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Mg+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2MgO.
③無定形硅和晶體硅的結(jié)構(gòu)有很大的差別,無定形硅為棕色粉末,而晶體硅是純灰色、不透明而有光澤的等軸八面晶體,無定形硅的化學(xué)性質(zhì)比晶體硅活潑得多.通過上述描述你能得出的結(jié)論是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),當(dāng)結(jié)構(gòu)不同時,物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)可能存在較大差別.
(3)硅在煉鋼時用作脫氧劑,還原在冶煉過程中所形成的FeO,化學(xué)方程式為Si+2FeO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO2+2Fe.
(4)在野外,為了迅速得到氫氣,用硅粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH混合,并加強熱,即可迅速得到H2、Na2SiO3、CaO.這種混合物叫做生氫劑.請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:Si+2NaOH+Ca(OH)2=Na2SiO3+CaO+2H2↑.
(5)單晶硅制作的半導(dǎo)體元件表面鍍膜,使各元件之間彼此絕緣,以防短路,表面氧化(生成一氧化硅)技術(shù)前景廣闊.以上信息說明一氧化硅具有絕緣性,用電解法對硅表面處理生成SiO薄膜時,硅應(yīng)作電解池的陽極.

分析 (1)鉀與四氟化硅反應(yīng)生成硅和氟化鉀;
(2)①依據(jù)反應(yīng)4Al+3K2SiF6$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Si+2KAlF4+2K2AlF5,各種元素化合價變化解答;
②鎂與二氧化硅反應(yīng)生成硅和氧化鎂,依據(jù)原子個數(shù)守恒判斷產(chǎn)物,寫出化學(xué)方程式;
③晶體硅和無定形硅為同素異形體,二者結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)不同;
(3)Si和FeO反應(yīng)生成Fe和二氧化硅;
(4)依據(jù)原子個數(shù)守恒寫出化學(xué)方程式;
(5)一氧化硅具有絕緣性,用電解法對硅表面處理生成SiO薄膜時,硅發(fā)生氧化反應(yīng)生成一氧化硅.

解答 解:(1)瑞典化學(xué)家貝采尼烏斯用金屬鉀還原SiF4獲得單質(zhì)硅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4K+SiF4═Si+4KF,故答案為:4K+SiF4═Si+4KF;
(2)①在反應(yīng)4Al+3K2SiF6$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Si+2KAlF4+2K2AlF5,鋁元素化合價升高,硅元素化合價降低,所以鋁做還原劑,K2SiF6做氧化劑,硅為還原產(chǎn)物,KAlF4和2K2AlF5為還原產(chǎn)物,反應(yīng)3mol鋁轉(zhuǎn)移12mol電子,生成84g硅,所以每轉(zhuǎn)移6NA電子,得到42g Si,Al元素在KAlF4和K2AlF5中化合價都是+3價,
故答案為:AC;
②鎂與二氧化硅反應(yīng)生成硅和氧化鎂,方程式為:2Mg+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2MgO,
故答案為:2Mg+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2MgO;
③晶體硅和無定形硅為同素異形體,二者結(jié)構(gòu)不同,物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)可能存在較大差別,
故答案為:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),當(dāng)結(jié)構(gòu)不同時,物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)可能存在較大差別;
(3)Si和FeO反應(yīng)生成Fe和二氧化硅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si+2FeO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO2+2Fe,
故答案為:Si+2FeO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO2+2Fe;
(4)硅粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH混合,并加強熱,即可迅速得到H2、Na2SiO3、CaO,依據(jù)原子個數(shù)守恒,轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Si+2NaOH+Ca(OH)2=Na2SiO3+CaO+2H2↑;
故答案為:Si+2NaOH+Ca(OH)2=Na2SiO3+CaO+2H2↑;
(5)一氧化硅具有絕緣性,用電解法對硅表面處理生成SiO薄膜時,硅發(fā)生氧化反應(yīng)生成一氧化硅,作陽極,故答案為:絕緣性;陽.

點評 本題考查了硅及其化合物的性質(zhì)、原電池原理的應(yīng)用,側(cè)重于元素化合物知識的綜合理解和運用的考查,熟悉硅及其化合物的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律、原電池原理是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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A.設(shè)計該循環(huán)是為了制取能源氣體O2
B.整個循環(huán)過程中產(chǎn)生1mol O2的同時產(chǎn)生1molH2
C.圖中反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可在常溫常壓下進行
D.圖中反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均為氧化還原反應(yīng)

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19.將O2和NH3的混合氣體448mL通過加熱的三氧化二鉻(催化劑),充分反應(yīng)后,再通過足量的水,最終收集到44.8mL氧氣.原混合氣體中O2的體積可能是(假設(shè)氨全部被氧化;氣體體積均已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)(  )
已知:NO在 O2存在時與水可按4NO+3O2+2H2O=4HNO3反應(yīng)進行.
A.231.5mLB.268.8mLC.287.5mLD.313.6mL

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16.現(xiàn)有a g由雙原子分子構(gòu)成的某氣體,其摩爾質(zhì)量為b g/mol.若阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示,則:
①該氣體的物質(zhì)的量為$\frac{a}$mol;                      
②該氣體所含原子總數(shù)為$\frac{2a}$NA
③該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為$\frac{22.4a}$L;
④該氣體溶于1L水中(不考慮反應(yīng)),其溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{100b}{b+1000}%$;
⑤該氣體溶于水后配置成VL溶液,其溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為:$\frac{a}{bV}$mol/L.

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3.下圖所示的實驗,能達到實驗?zāi)康氖?nbsp;(  )
ABCD
驗證化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能證明溫度對平衡移動的影響驗證鐵發(fā)生析氫腐蝕驗證AgCl溶解度小于Ag2S
A.AB.BC.CD.D

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13.下列說法不正確的是( 。
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20.下列有關(guān)金屬元素說法正確的是(  )
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17.下列說法正確的是( 。
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18.生產(chǎn)、生活離不開化學(xué).下列說法中不正確的是( 。
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