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1、填空题 试试看，你能用化学方程式解释下列现象吗？
(1)氢氟酸可用于雕刻玻璃:________________________。
(2)氢氧化钠等碱性溶液不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中： _______________________。
(3)硅酸钠溶液暴露在空气中易变质：___________________________。
参考答案：(1)SiO2+4HF = SiF4↑+2H2O
(2)SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O
(3) Na2SiO3+H2O+CO2 = H2SiO3↓+Na2CO3
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 工业上以铝土矿（主要成分是A12O3，含杂质Fe2O3和SiO2）为原料生产铝，其生产流程如下：
请回答：
（1）工业上Al2O3?冶炼Al所采用的方法是______，化学方程式______
（2）加入试剂甲后发生反应的离子方程式有两个，一是______，二是______．
（3）在溶液B中加入过量盐酸溶液的目的是______．
（4）加入试剂乙后发生反应的离子方程式______．
（5）铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为______．
参考答案：SiO2和盐酸不反应，Fe2O3和氢氧化钠不反应而氧化铝能反应，该工艺流程原理为：铝土矿加入氢氧化钠，滤液C中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子，A沉淀为氧化铁，B溶液中加过量盐酸，除去硅酸根离子，将偏铝酸根离子转化为铝离子，进入滤液C，沉淀D为硅酸，试剂乙为氨水，将铝离子转化为氢氧化铝沉淀，加热分解得氧化铝，
（1）工业上利用电解熔融的Al2O3?生成Al与氧气，以此冶炼金属Al，反应方程式为2Al2O3（熔融）?电解?.冰晶石4Al+3O2↑，
故答案为：电解熔融的Al2O3，2Al2O3（熔融）?电解?.冰晶石4Al+3O2↑；
（2）二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，反应离子方程式为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，
氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O，
故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O；
（3）由工艺流程可知，B溶液中加过量盐酸，除去硅酸根离子，将偏铝酸根离子转化为铝离子，进入滤液；
故答案为：除去硅酸根离子，将偏铝酸根离子转化为铝离子；
（4）氨水与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀，反应离子方程式为：Al3++3NH3?H2O═Al（OH）3↓+3NH4+，
故答案为：Al3++3NH3?H2O═Al（OH）3↓+3NH4+；
（5）铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑，
故答案为：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 近日，“杭州创造”首届十大创新成就评选发布晚会上，浙江省富通集团光纤预制棒项目赢得十大创新成就殊荣。光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目，目前国内光缆生产厂家约200家，大部分靠买进口光纤预制棒来生产光缆。
（1）光纤预制棒的化学成分是___________，晶体类型为__________。
（2）如果把光缆裸露在碱性土壤中，结果会短路，用离子方程式说明原因__________________。
（3）下列说法正确的是_______
A、石英玻璃与普通玻璃都是硅酸盐制品
B、二氧化硅是良好半导体材料
C、工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品
D、石英与二氧化碳化学键相同
（4）石英可以制备各种各样的陶瓷制品，如坩埚、蒸发皿、氮化硅高温结构陶瓷等。写出氮化硅的化学式__________，工业上用石英、焦碳、氮气制备氮化硅，写出反应方程式___________________。
（5）晶体硅是电子工业的重要材料，工业上大量的晶体硅是由石英为原料制备得到的。制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3；
③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅。
其中用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源装置略去）：
为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及 。装置Ｃ中的烧瓶需要加热，其目的是：_______________。装置Ｄ中发生反应的化学方程式为____________________。
参考答案：（1）SiO2；原子晶体
（2）SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
（3）D
（4）Si3N4； 3SiO2 + 2N2 + 6C = Si3N4 + 6CO
（5）排尽装置中的空气；使滴入烧瓶中的SiHCl3气化；
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 碳、硅同为周期表中ⅣA族的元素，是构成自然界各种物质的重要元素．
（一）由碳元素构成的各种单质和化合物都是科学家研究的重要对象．
（1）用特殊方法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下方法提纯，请配平该反应的化学方程式：
______C+______KMnO4+______H2SO4→______CO2↑+______MnSO4+______K2SO4+______H2O
（2）汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过反应：CO（g）+
O2（g）?CO2（g）降低其浓度．
①某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示．请填写表中的空格．
| 容器编号 | c（CO）/mol?L-1 | c（O2）mol?L-1 | c（CO2）mol?L-1 | v（正）和v（逆）比较
Ⅰ
2.0×10-4
4.0×10-4
4.0×10-2
v（正）=v（逆）
Ⅱ
3.0×10-4
4.0×10-4
5.0×10-2
v（正）______v（逆）
|
②相同温度下，某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为1.0×10-5mol/L和1.0×10-4mol/L．若在汽车的排气管上增加一个补燃器，不断补充O2并使其浓度保持为1.0×10-4mol/L，则最终尾气中CO的浓度为______mol/L（请保留两位有效数字）．
（3）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______．
（二）晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3
③SiHCl3与过量的H2在1000℃～1100℃反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水强烈反应，在空气中易自燃．请回答：
（1）第一步制取粗硅的化学方程式______．
（2）粗硅与HCl反应制备三氯氢硅的过程中发生反应的热化学方程式为：
（i）Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ/mol
（ii）Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）（副反应）△H=-241kJ/mol
①常温下，SiHCl3和SiCl4均为液态化合物，二者互溶且均易水解，则分离二者的最佳方法是______．
②某反应的能量变化如图所示：则该反应的能量变化E=______kJ．
③SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用，则该反应的热化学方程式为：______．
参考答案：（一）（1）高锰酸钾中锰元素化合价降低7-2=5价，碳元素化合价升高4-0=4价，化合价升高数=化合价降低数，所以高锰酸钾前的系数 是4，碳单质前的系数是5，根据原子守恒，二氧化碳前是5，硫酸锰前是4，硫酸钾前面是2，根据硫酸跟守恒，所以硫酸前面是6，据氧原子和氢原子守恒，产物少6个水分子，
故答案为：5；4；6；5；4；2；6；
（2）①由Ⅰ可求K=4.0×10-2mol/L2.0×10-4mol/L×
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 信息高速公路的骨架是光导纤维，它的主要成分是（ ）
A．Si
B．SiO2
C．H2SiO3
D．Na2SiO3
参考答案：A．硅常用于半导体材料，故A错误；
B．光导纤维的主要成分是二氧化硅，故B正确；
C．硅酸常用于制备硅胶，用作干燥剂或催化剂的载体，故C错误；
D．硅酸钠常用于防火剂，故D错误．
故选B．
本题解析：
本题难度：简单
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