题目内容
硅及其化合物对人类现代文明的发展具有特殊贡献。请回答下列有关问题:
(1)硅原子的结构示意图:________。
(2)下列物品或设备所用的材料属于硅酸盐的是________。
①长江三峡水泥大坝 ②石英光导纤维 ③陶瓷坩埚
④普通玻璃 ⑤硅太阳能电池
A.①②⑤ | B.③④⑤ | C.②③④ | D.①③④ |
___________________________________________________________。
(1) (2)D (3)干燥条件下蒸馏 SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl,HCl遇水蒸气产生白雾
解析
硫酸和硝酸是中学阶段常见的两种强酸,请就两者与金属铜的反应情况回答下列问题:
(1)在100 mL 18 mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 (填写代号);
A.7.32 L | B.6.72 L | C.20.16 L | D.30.24 L |
硅在地壳中的含量较高,硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料,其中生产普通玻璃的主要原料有 。
(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃除生成粗硅外,也可以生产碳化硅,则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为 。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式 。
(3)有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 ;SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为 。
物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
沸点/℃ | 2355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -30.4 | -84.9 | -111.9 |
(4)还原炉中发生的化学反应为: 。
(5)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 。
请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由纯制备高纯硅的化学方程式: ____________________________________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、HCl和另一种物质,配平后的化学反应方程式为___________________________;还原过程中若混入可能引起的后果是____________________________________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是_________ (填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥 |
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承 |
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维 |
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高 |
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入稀硝酸,振荡。写出实验现象并给予解释 。