1、选择题 地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是(? )
A﹒熔点很高? B﹒与水反应生成对应的酸
C﹒可与烧碱反应生成盐? D﹒坚硬
参考答案:B
本题解析:地壳中含量第一和第二的两种元素分别是O和Si,所形成的化合物是二氧化硅,属于原子晶体,选项ACD都是正确的,B不正确,二氧化硅和水是不反应的,答案选B。
点评:该题是高考中的常见考点,属于基础性试题的考查。试题设计新颖,基础性强,注重基础知识的训练和检验。该题的关键是熟练记住二氧化硅的结构、性质即可,难度不大。
本题难度:简单
2、填空题 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
(1)能否用玻璃试剂瓶来盛HF溶液,为什么?用化学方程式加以解释?;
(2)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一反应,生成SiO44一,然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为?。
(3)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
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事实一
| 水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。
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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。
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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。
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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。
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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)。
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?
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。
(4)在太阳能电池表面沉积深蓝色减反膜——氮化硅晶膜。常用硅烷(SiH4)与氨气(NH3)在等离子体中反应。硅烷是一种无色、有毒气体,常温下与空气和水剧烈反应。下列关于硅烷、氮化硅的叙述不正确的是?。
A.在使用硅烷时要注意隔离空气和水,SiH4能与水发生氧化还原反应生成H2;
B.硅烷与氨气反应的化学方程式为:3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2↑,反应中NH3作氧化剂;
C.它们具有卓越的抗氧化、绝缘性能和隔绝性能,化学稳定性很好,不与任何酸、碱反应;
D.氮化硅晶体中只存在共价键,Si3N4是优良的新型无机非金属材料。
参考答案:(10分,除标记外,其余每空2分)(1)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(2)Si+2OH一+H2O=SiO32-+2H2↑;NaOH;
(3)氧化?催化?活化能?氧化(每空各1分)?(4)C
本题解析:(1)因为氢氟酸能和二氧化硅反应,从而腐蚀玻璃,反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,因此不能用玻璃试剂瓶来盛HF溶液。
(2)硅单质能和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气,所以晶片制绒反应的离子方程式为Si+2OH一+H2O=SiO32-+2H2↑;Si与OH一反应,生成SiO44一,这说明在反应中氧化剂应该是氢氧化钠。
(3)水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气,而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,这说明在碱性水溶液条件下,H2O可作氧化剂。少量的氢氧化钠可以加快反应速率,这说明氢氧化钠通过降低反应的活化能,起催化剂的作用。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,这说明在高温无水环境下,NaOH起氧化剂的作用,与硅反应放出氢气。
(4)A、硅烷在常温下与空气和水剧烈反应,因此在使用硅烷时要注意隔离空气和水,这是由于SiH4能与水发生氧化还原反应生成H2,A正确;B、在反应3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2↑中,氨气中氢元素的化合价从+1价降低到0价得到电子,所以反应中NH3作氧化剂,硅烷是还原剂,B正确;C、氮化硅的性质稳定,但硅烷的性质很活泼,常温下与空气和水剧烈反应,因此选项C不正确;D、氮和硅都是非金属,因此氮化硅晶体中只存在共价键,Si3N4是优良的新型无机非金属材料,D正确,答案选C。
本题难度:困难
3、选择题 科学研究发现:金星大气层的成分之一是三氧化二碳(C2O3),实验 证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中,不正确的是
A.C2O3能使澄清石灰水变浑浊
B.C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2
C.C2O3在一定条件下能还原氧化铁
D.C2O3中碳的化合价为+3价
参考答案:A
本题解析:A、不正确,三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似,不能使澄清石灰水变浑浊,其余正确,选A。
本题难度:一般
4、推断题 A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似。

请填空:
(1)形成单质A的原子的结构示意图为?,它的最高化合价为?。
(2)B的化学式(分子式)为?。B和碳反应生成A和E的化学方程式是?。
(3)C的化学式(分子式)为?,D晶体中化学键类型有?。
(4)设计实验比较碳和A的非金属性强弱(用离子方程式表示)??。
参考答案:(1)
?+4?
(2) SiO2?2C+SiO2
2CO↑+Si?
(3) CaSiO3?离子键、极性键
(4)SiO32-+CO2+H2O=H2 SiO3+CO32-
本题解析:A为地壳含量仅次于氧的非金属元素的单质,故A为Si,B、C、D、E分别为 SiO2、CaSiO3、NaSiO3、CO。所以(1)形成单质A的原子的结构示意图为
,最高化合价为+4 ,(2)B的化学式(分子式)为SiO2,B和碳反应生成A和E的化学方程式是2C+SiO2
2CO↑+Si ,注意是CO不是CO2,3)C的化学式(分子式)为CaSiO3?,D为NaSiO3,其晶体中化学键类型有离子键、极性键;(4)可以利用强酸制备弱酸的方法比较两者的非金属性的强弱,其离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2 SiO3+CO32-。
点评:本题考查了Si及其化合物,是高考的重要考点,该题难度适中。
本题难度:一般
5、填空题 A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转化关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。

请填空:
(1)形成单质A的元素,在化合物中的最高化合价为?。?
(2)B和碳反应生成A和E的化学方程式是?。
(3)C的化学式为?,D 的化学式为?。
参考答案:(1)+4?(2)SiO2+2C
Si+2CO?(3)CaSiO3?Na2SiO3
本题解析:(1)地壳中元素含量排序为O、Si、Al、Fe,故仅次于氧的非金属元素为Si,则A为Si,Si原子的最外层有4个电子。在化合物中的最高化合价等于元素原子最外层的电子数,故为+4。(2)在图中,B和碳反应生成Si和E,则确定B为SiO2,则硅与碳在高温下反应的化学方程式为SiO2+2C
Si+2CO。(3)B与氧化钙在高温下反应的化学方程式为SiO2+CaO
CaSiO3,则C为CaSiO3。B与氢氧化钠在加热的条件下反应的化学方程式为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,则D为Na2SiO3。
本题难度:一般