Question

無論是從在國民經(jīng)濟中的地位來看，還是從科學發(fā)展的角度來看，硅都發(fā)揮著重要的作用．
（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，瑞典化學家貝采尼烏斯用金屬鉀還原SiF₄獲得單質(zhì)硅，寫出化學方程式

 

．
（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

高溫  .

3Si+2KAlF₄+2K₂AlF₅，關(guān)于該反應的說法正確的是

 

．（填序號）
A．Al是還原劑 
B．氧化產(chǎn)物只有KAlF₄
C．每轉(zhuǎn)移6N_A電子，得到42gSi
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，反應的化學方程式為

 

．
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

 

．
（3）硅在煉鋼時用作脫氧劑，還原在冶煉過程中所形成的FeO，化學方程式為

 

．
（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．請寫出該反應的化學方程式

 

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Answer 1

考點：硅和二氧化硅

專題：碳族元素

分析：（1）鉀與四氟化硅反應生成硅和氟化鉀；
（2）①依據(jù)反應4Al+3K₂SiF₆

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反應生成Fe和二氧化硅；
（4）根據(jù)反應物和生成物可確定方程式．

解答： 解：（1）鉀與四氟化硅反應生成硅和氟化鉀，反應的化學方程式為：4K+SiF₄═Si+4KF，故答案為：4K+SiF₄═Si+4KF；
（2）①反應4Al+3K₂SiF₆

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3mol鋁轉(zhuǎn)移12mol電子，生成84g硅，所以每轉(zhuǎn)移6N_A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鎂與二氧化硅反應生成硅和氧化鎂，方程式為：2Mg+SiO₂

高溫  .

Si+2MgO，故答案為：2Mg+SiO₂

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)，當結(jié)構(gòu)不同時，物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)可能存在較大差別；
（3）Si和FeO反應生成Fe和二氧化硅，反應的化學方程式為Si+2FeO

高溫  .

SiO₂+2Fe，故答案為：Si+2FeO

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)守恒可得反應的化學方程式為：Si+2NaOH+Ca（OH）₂=Na₂SiO₃+CaO+2H₂↑；
故答案為：Si+2NaOH+Ca（OH）₂=Na₂SiO₃+CaO+2H₂↑．

點評：本題考查了硅及其化合物的性質(zhì)，為高頻考點，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)、氧化還原反應的規(guī)律是解題關(guān)鍵，難度不大．