题目内容

晶体硅是一种重要的非金属材料，制备高纯硅的主要流程如图所示：

已知SiHCl₃能与H₂O强烈反应，生成一种可燃烧的单质气体和两种酸．请回答下列问题：
（1）写出制备粗硅的化学方程式．
（2）在生成SiHCl₃的反应中，还原剂与还原产物的质量比为．
（3）整个制备过程必须控制无水无氧，若有水可能发生的反应是．
（4）下列关于硅及其化合物的叙述错误的是（填字母代号）
A．二氧化硅晶体中硅氧原子间以共价键结合
B．用于现代通讯的光导纤维的主要成分是高纯度的硅
C．硅与碳位于同一主族，性质相似，在自然界中广泛存在着游离态的硅
D．SiO₂和CO₂都是酸性氧化物，均可与强碱（如NaOH）溶液反应，而不与任何酸反应．

解：（1）根据流程图结合氧化还原反应可知反应为：SiO₂+2C $\text{[math]}$ Si+2CO，故答案为：SiO₂+2C $\text{[math]}$ Si+2CO；
（2）根据流程图可知反应为：2Si+6HCl $\text{[math]}$ 2SiHCl₃+2H₂，还原剂为Si，还原产物为H₂，其质量之比为（28×2）：（2×2）=14：1，故答案为：14：1；
（3）根据信息可知SiHCl₃能与H₂O强烈反应，生成一种可燃烧的单质气体和两种酸：3SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃+H₂↑+3HCl，同时碳能与水蒸汽反应：C+H₂O $\text{[math]}$ CO+H₂，
故答案为：3SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃+H₂↑+3HCl、C+H₂O $\text{[math]}$ CO+H₂．
（4）A、因二氧化硅晶体中硅氧原子间以共价键结合，故A正确；
B、因光导纤维的主要成分是二氧化硅，故B错误；
C、因硅元素的存在形式只有化合态没有游离态，故C错误；
D、因SiO₂能与HF酸反应，故D错误；
故选：BCD．
分析：（1）根据流程图结合氧化还原反应的知识来书写；
（2）先根据流程图写出方程式，然后找出还原剂与还原产物并求出两者的质量比；
（3）根据题目信息以及C能与水反应；
（4）A、根据二氧化硅晶体中硅氧原子间以共价键结合；
B、根据光导纤维的主要成分；
C、根据硅元素的存在形式；
D、根据SiO₂能与HF酸反应；
点评：本题重要考查了硅及其化合物的性质，难度不大，根据课本知识即可完成．

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（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层．
①请写出基态镍原子的核外电子排布式

1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁸4s²

．
②NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO

＞

（填“＜”或“＞”）FeO；
③Ni、Fe、Co等金属都能与CO反应形成配合物，Fe（CO）₅常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）₅晶体属于

分子晶体

（填晶体类型）；配位体是

．
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反应中，CO中首先断裂的那个π键的键能比N₂的小很多，所以CO更容易发生反应

．

		A-B	A=B	A≡B
CO	键能（kJ?mol^-1）	357.7	798.9	1071.9
CO	键能差值（kJ?mol^-1）	441.2 273
N₂	键能（kJ?mol^-1）	154.8	418.3	941.7
N₂	键能差值（kJ?mol^-1）	263.6 523.3