Question

【题目】二氧化硅纳米纤维问世将改变世界复合材料的格局。石英和水晶的主要成分为二氧化硅，而二氧化硅是玻璃工业和陶瓷工业的原料，冶金工业的助熔剂。则回答问题：

(1)二氧化硅的结构与金刚石相似，都是由___(填“分子”、“原子”或“离子”)构成的，二氧化硅中硅元素的化合价为_____。

(2)化学家创造出对CO2有较强吸收能力的糖粉状物质“干水”，干水用于应对全球气候变暖的环境问题。干水的每个颗粒内部是一颗小水滴，含水95%，外层是二氧化硅。下列对干水的认识中正确的是_____(填序号)

①干水是混合物；②干水吸收的CO2过程中只发生物理变化；③每个颗粒的干水中只含有一个水分子；④干水中的水分子不再远动；⑤干水与干冰的成分不同、状态相同；⑥水与二氧化硅发生化学反应生成干水；

(3)盛装有氢氧化钠溶液的试剂瓶不能长久使用玻璃塞，原因是氢氧化钠在常温下与玻璃塞中的SiO2缓慢地发生反应生成硅酸钠(化学式为Na2SiO3 )和水，而硅酸钠使瓶口与瓶塞粘合在一起，则该反应的化学方程式为_____。

(4)单晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子工业的各个领域。常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅，相关化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，现提供的石英样品中含有30.0Kg二氧化硅，则理论上可制得99.9%的高纯度硅_____千克(计算结果精确到0.01)。

Answer 1

【答案】原子 +4价 ①和⑤ 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O 14.01

【解析】

(1)二氧化硅的结构与金刚石都是由原子构成的；氧元素显-2价，设硅元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（-2）×2=0，则x=+4价；

(2)①根据题意，“干水”的每个颗粒内部是一颗水滴，外层是二氧化硅，故干水是水和二氧化硅组成的混合物，故选项说法正确；

②干水吸收的CO2过程中，二氧化碳和水反应能生成碳酸，属于化学变化，故选项说法错误；

③水是由水分子构成的，一滴水中含有1.67×1021个水分子，故每个颗粒的“干水”中含有大量的水分子，故选项说法错误；

④干水中的分子是不断运动的，故选项说法错误；

⑤干水和干冰不是同一种物质，干冰是固体的二氧化碳，干水是水和二氧化硅的混合物，但状态相同，故选项正确；

⑥根据题意，“干水”的每个颗粒内部是一颗水滴，外层是二氧化硅，水与二氧化硅没有发生化学反应，故选项说法错误；

(3)氢氧化钠在常温下与玻璃塞中的SiO2缓慢地发生反应生成硅酸钠(化学式为Na2SiO3 )和水，该反应的化学方程式为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O；

(4)设理论上可制得99.9%的高纯度硅的质量为x，

x≈14.01kg。