Question

19．硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献．请回答下列问题：
（1）硅原子的结构示意图为．
（2）下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是D．
①长江三峡水泥大坝 ②光导纤维 ③陶瓷坩埚 ④普通玻璃 ⑤硅太阳能电池
A．①②③B．③④⑤C．②③④D．①③④
（3）玻璃中含有SiO₂，SiO₂化学性质很不活泼，但可用HF雕刻玻璃，写出相关的反应方程式SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O
（4）盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成黏性的硅酸盐而无法打开，发生反应的离子方程式为SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（5）晶体硅是一种重要的非金属材料，制备的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl₂；Si+3HCl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$SiHCl₃+H₂；
③SiHCl₂与过量H₂在1000：1100℃反应制得纯硅；已知SiHCl₂，能与H₂O强烈反应，在空气中易燃．下列说法正确的是：B．
A．第①步中原料SiO₂是一种两性氧化物
B．第①步制备粗硅的化学方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO
C．第②步制SiHCl₂的反应中，H₂是氧化产物
D．从制备硅的主要步骤来看，只有两步涉及氧化还原反应．

Answer 1

分析 （1）硅原子核内质子数=电子数=14；
（2）陶瓷、玻璃、水泥等都是硅酸盐产品；
（3）二氧化硅与HF反应生成四氟化硅和水；
（4）二氧化硅与NaOH溶液反应具有粘合性的硅酸钠；
（5）A．SiO₂是一种酸性氧化物，故A错误；
B．第①步制备粗硅的化学方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO，故B正确；
C．第②步制SiHCl₂的反应中，H₂是还原产物，故C错误；
D．从制备硅的主要步骤来看，有三步涉及氧化还原反应，故D错误．

解答 解：（1）硅原子的结构示意图：，
故答案为：；
（2）①长江三峡水泥大坝是硅酸盐，故①正确；
②石英光导纤维的成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故②错误；
③陶瓷坩埚是硅酸盐，故③正确；
④普通玻璃是硅酸盐，故④正确；
⑤硅太阳能电池的成分是硅单质，不是硅酸盐，故⑤错误；
故答案为：D；
（3）二氧化硅与HF反应生成四氟化硅和水，其反应的方程式为：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O；
故答案为：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O；
（4）二氧化硅与NaOH溶液反应具有粘合性的硅酸钠，反应为SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，
故答案为：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（5）A．SiO₂是一种酸性氧化物，故A错误；
B．第①步制备粗硅的化学方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO，故B正确；
C．第②步制SiHCl₂的反应中，H₂是还原产物，故C错误；
D．从制备硅的主要步骤来看，有三步涉及氧化还原反应，故D错误．
故答案为：B．

点评 本题考查了硅及其化合物，涉及硅的制备与提纯，硅、二氧化硅的用途，明确相关物质的性质是解题关键，题目难度不大．