题目内容
硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。
（2）硅主要以硅酸盐、 等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以 相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献 个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为 。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
| 化学键 | C-C | C-H | C-O | Si-Si | Si-H | Si-O |
| 键能（KJ/mol） | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 。
（6）在硅酸盐中，SiO44－四面体（如下图a）通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为 。Si与O的原子数之比为 化学式为 。
（1）M；9；4 （2）二氧化硅； （3）共价键；3
（4）Mg2Si＋4NH4Cl=SiH4＋4NH3＋2MgCl2
（5）①硅烷中的Si－Si键和Si－H键的键能小于烷烃分子中C－C键和C－H键的键能，稳定性差，易断裂，导致长链硅烷难以形成，所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。
②由于键能越大，物质越稳定，C－H键的键能大于C－O键的键能，故C－H键比C－O键稳定；而Si－H键的键能却远小于Si－O键的键能，所以Si－H键不稳定，而倾向于形成稳定性更强的Si－O键，即更易生成氧化物。
（6）sp3；1:3；[SiO3]n2n－(或SiO32－)
解析
硝酸铜是制备Cu—Zn—Al系催化剂的重要原料。现有三种制取硝酸铜的实验方案可供选用：①铜与稀硝酸反应制取：3Cu + 8HNO3（稀）
3Cu（NO3）2 + 2NO↑+ 4H2O
②铜与浓硝酸反应制取：Cu + 4HNO3（浓）= Cu（NO3）2 + 2NO2↑+ 2H2O
③首先将铜屑在空气中加热生成氧化铜，氧化铜与稀硝酸反应制取：2Cu + O2 2CuO，CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O 下列有关说法正确的是（ ）
| A．制取等量的硝酸铜，需硝酸的量②最少 |
| B．制取等量的硝酸铜，②产生的有毒气体比①少 |
| C．三种方案中，第③方案最经济环保 |
| D．三种方案的反应都可以在铁质容器中进行 |
〔化学—选修2：化学与技术〕(15分)
磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3(PO4)2·H2O〕和磷灰石〔Ca3(OH)(PO4)3〕等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。
部分物质的相关性质如下：
| | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 备注 |
| 白磷 | 44 | 280.5 | |
| PH3 | -133.8 | -87.8 | 难溶于水，具有还原性 |
| SiF4 | -90 | -86 | 易水解 |
（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的 ℅。
（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca3F(PO4)3反应的化学方程式为： 。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85℅的商品磷酸 吨。
（3）如图(b)所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是： (填化学式)冷凝塔1的主要沉积物是： 冷凝塔2的主要沉积物是：
（4）尾气中主要含有 ，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去
再通入次氯酸钠溶液，可除去 (均填化学式)
（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是： 。
近年来，酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。
(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，流程如下：
(Ⅰ)将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中，得NaHSO3溶液。
(Ⅱ)将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。
(Ⅲ)将盐酸加入NaHSO3溶液中，反应所得到的SO2气体回收，生成的NaCl循环利用。
①写出步骤(Ⅰ)反应的化学方程式： 。
②写出步骤(Ⅱ)中电解饱和食盐水的化学方程式： 。
③写出步骤(Ⅲ)反应的离子方程式： 。
(2)还有学者提出利用Fe2＋、Fe3＋等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成SO42-而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO42-的转化率。
①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是 。(填写序号)
| A．碘的淀粉溶液 | B．酸性高锰酸钾溶液 |
| C．氢氧化钠溶液 | D．氯化钡溶液 |
的转化率，已知气体流速，还需测定的数据有 、 。 
