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
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．
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
SiO2+2C
Si+2CO
| ||
SiO2+2C
Si+2CO
．
| ||
（2）在生成SiHCl3的反应中，还原剂与还原产物的质量比为
14：1
14：1
．（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
3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
CO+H2
| ||
3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
CO+H2
．
| ||
（4）下列关于硅及其化合物的叙述错误的是
B C D
B C D
（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．
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；
（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；
解答：解：（1）根据流程图结合氧化还原反应可知反应为：SiO2+2C
Si+2CO，故答案为：SiO2+2C
Si+2CO；
（2）根据流程图可知反应为：2Si+6HCl
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
CO+H2，
故答案为：3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
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．
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（2）根据流程图可知反应为：2Si+6HCl
| 高温 |
（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
| ||
故答案为：3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
| ||
（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．
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______．
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______（填晶体类型）；配位体是______．
（2）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如下图，请在下图中用箭头表示出配位键．
（3）CO与N2互为等电子体．CO的总键能大于N2的总键能，但CO比N2容易参加化学反应．根据下表数据，说明CO比N2活泼的原因是______．
（4）CO与N2分子中都包含______个σ键、______个π键．
（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______．
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______（填晶体类型）；配位体是______．
（2）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如下图，请在下图中用箭头表示出配位键．
（3）CO与N2互为等电子体．CO的总键能大于N2的总键能，但CO比N2容易参加化学反应．根据下表数据，说明CO比N2活泼的原因是______．
| A-B | A=B | A≡B | ||
| CO | 键能 | 357.7 | 798.9 | 1071.9 |
| 键能差值 | 441.2 273 | |||
| N2 | 键能 | 154.8 | 418.3 | 941.7 |
| 键能差值 | 263.6 523.3 | |||
甲、乙、丙是三种常见单质，X、Y、Z是常见化合物，他们之间有如下转化关系：
已知甲是短周期金属单质，乙、丙是短周期非金属单质，X、Y、Z中只有一种是离子晶体。下列说法不正确的是
| A．X是具有极性键的非极性分子 | B．Z是水煤气的主要成分之一 |
| C．甲和X的反应是吸热反应 | D．丙是生产硅的重要原料 |