Question

19．硅及其化合物對人類現代文明具有特殊貢獻．請回答下列問題：
（1）硅原子的結構示意圖為．
（2）下列物品或設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化學性質很不活潑，但可用HF雕刻玻璃，寫出相關的反應方程式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，發生反應的離子方程式為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氣體反應制得SiHCl₂；Si+3HCl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$SiHCl₃+H₂；
③SiHCl₂與過量H₂在1000：1100℃反應制得純硅；已知SiHCl₂，能與H₂O強烈反應，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步制備粗硅的化學方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO
C．第②步制SiHCl₂的反應中，H₂是氧化產物
D．從制備硅的主要步驟來看，只有兩步涉及氧化還原反應．

Answer 1

分析 （1）硅原子核內質子數=電子數=14；
（2）陶瓷、玻璃、水泥等都是硅酸鹽產品；
（3）二氧化硅與HF反應生成四氟化硅和水；
（4）二氧化硅與NaOH溶液反應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的反應中，H₂是還原產物，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，故D錯誤．

解答 解：（1）硅原子的結構示意圖：，
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，不是硅酸鹽，故⑤錯誤；
故答案為：D；
（3）二氧化硅與HF反應生成四氟化硅和水，其反應的方程式為：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O；
故答案為：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O；
（4）二氧化硅與NaOH溶液反應具有粘合性的硅酸鈉，反應為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的反應中，H₂是還原產物，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，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，明確相關物質的性質是解題關鍵，題目難度不大．