题目内容
硅及其化合物广泛应用于太阳能的利用、光导纤维及硅橡胶的制备等。
纯净的硅是从自然界中的石英矿石（主要成分为SiO2）中提取的。高温下制取纯硅有如下反应（方法1）：
①SiO2(s)+2C(s)
Si(s)+2CO(g)
②Si(s)+2Cl2(g)SiCl4(g)
③SiCl4(g)+2H2(g) →Si(s)+4HCl(g)
完成下列填空：
（1）硅原子核外有 种不同能级的电子，最外层的p电子有 种自旋方向。
（2）硅与碳同主族，单质的还原性：碳 硅（填写“同于”、“强于”或“弱于”）。反应①之所以能进行的原因是 。
（3）反应②生成的化合物的电子式为 ；该分子为 分子（填写“极性”或“非极性”）。
（4）某温度下，反应②在容积为V升的密闭容器中进行，达到平衡时Cl2的浓度为a mol/L。然后迅速缩小容器容积到0.5V升，t秒后重新达到平衡，Cl2的浓度为b mol/L。则：a b（填写“大于”、“等于”或“小于”）。
（5）在t秒内，反应②中v(SiCl4)= （用含a、b的代数式表示）。
（6）工业上还可以通过如下反应制取纯硅（方法2）：
④Si(粗) ＋3HCl(g)
SiHCl3(l)＋H2(g) + Q（Q＞0）
⑤SiHCl3(g)＋H2(g)
Si(纯)＋3HCl(g)
提高反应⑤中Si(纯)的产率，可采取的措施有： （选填2条）。
（1）5（1分） ，1（1分）
（2）弱于（1分） 因为生成物CO为气态，降低CO的浓度，可使平衡正向移动。（1分）
（3）
（2分） 非极性（1分）
（4）小于（1分）
（5）（2a-b）/2t mol/(L·s) （2分，代数式1分，单位1分）
（6）降低压强；升高温度；及时分离出HCl等（2分）（每条1分，合理给分，共2分。）
解析试题分析：（1）硅原子核外电子排布式为1S22S22P63S23P2，共有5种不同能级的电子，最外层的p电子有自旋方向要相同所以只有1种自旋方向。
（2）硅与碳同主族，单质的还原性与元素的非金属性变化一致，故碳强于硅。反应①之所以能进行的原因是因为生成物CO为气态，降低CO的浓度，可使平衡正向移动。
（3）反应②生成的化合物是四氯化硅其电子式要保证每个原子达到8电子结构；该分子为是正四面体结构正负电核重心重全，故为非极性分子。
（4）反应② Si(s)+2Cl2(g)SiCl4(g) 在容积为V升的密闭容器中进行，达到平衡时Cl2的浓度为a mol/L。然后迅速缩小容器容积到0.5V升，相当于加压，若平衡不移动，此时Cl2的浓度为2a mol/L，实际平衡右移了，t秒后重新达到平衡，Cl2的浓度必小于2a mol/L，但肯定大于a mol/L，b mol/L。故则：a小于b。
（5）根据速率的定义可求得在t秒内，反应②中v(SiCl4) =（2a-b）/2t mol/(L·s) 。
（6）⑤ SiHCl3(g)＋H2(g)Si(纯)＋3HCl(g)要提高反应⑤中Si(纯)的产率，需要满足尽可能使平衡右移，可采取的措施有：降低压强；升高温度；及时分离出HCl等。
考点：本题考查了原子结构，核外电子的排布，化学反应速率的计算及化学平衡的移动相关知识。
巧学巧练系列答案
下表列出了A-R 9种元素在周期表中的位置
| 周期\族 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | O |
| 2 | | | | E | | F | | |
| 3 | A | C | D | | | | G | R |
| 4 | B | | | | | | H | |
（1）填元素符号B D 。其中B、D的最高价氧化物对应的水化物的碱性最弱的是 （填化学式）。
（2）D元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 。
（3）F元素氢化物的化学式是 ，该氢化物在常温下跟G元素形成的单质发生反应的化学方程式是 。
（4）G元素和H元素两者核电荷数之差是 。
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：
| 元素 | 相 关 信 息 |
| X | X最高价氧化物的水化物与气态氢化物可以形成一种盐 |
| Y | 单质是良好的半导体材料，广泛应用于光电信息领域 |
| Z | Z的一种核素质量数为27，中子数为14 |
| W | 最高价氧化物对应的水化物是一种不溶于水的蓝色固体 |
（1）Z位于元素周期表第__________周期第_________族；Z的原子半径比Y的________， X的第一电离能比Y的________（填“大”或“小”）。
（2）W基态原子的核外电子排布式为____ ____，XH3分子的沸点较高，请解释其原因____ 。
（3）X的氢化物（X2H4）的制备方法之一是将NaClO溶液和XH3反应制得，试写出该反应的离子方程式 。
（4）已知下列数据：4W(s)+ O2(g) = 2W2O(s) △H =" -337.2" KJ/mol 2W(s)+ O2(g) = 2WO(s) △H =" -314.6" KJ/mol；由W2O和O2反应生成WO的热化学方程式是 。
