在陕西省高新技术开发区的应用材料公司.三星企业.光伏产业.光纤产业中.硅都发挥着重要的作用.请回答下列问题:(1)人类使用硅酸盐产品的历史已经快一万年了.但在1823年才获得单质硅.瑞典化学家贝采乌斯用金属钾还原SiF4获得单质硅.写出该反应的化学方程式．(2)由于制取方法和条件的不同.得到的单质硅形态不同.其性质也不同．①用铝热法� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在陕西省高新技术开发区的应用材料公司、三星企业、光伏产业、光纤产业中，硅都发挥着重要的作用，请回答下列问题：
（1）人类使用硅酸盐产品（玉器、陶瓷等）的历史已经快一万年了，但在1823年才获得单质硅，瑞典化学家贝采乌斯用金属钾还原SiF₄获得单质硅，写出该反应的化学方程式

．
（2）由于制取方法和条件的不同，得到的单质硅形态不同，其性质也不同．
①用铝热法还原氟硅酸钾制得较纯净的晶体硅：4Al+3K₂SiF₆═3Si+2KAlF₄+2K₂AlF₃，关于该反应的下列说法正确的是

（填序号）．
A．Al是还原剂 B．氧化产物只有KAlF₄
C．每转移6N_A电子，得到42 g Si D．Al元素在KAlF₄和K₂AlF₅中化合价不同
②用白砂子与镁粉混合在高温条件下得到无定形硅，该反应的化学方程式为

．
③无定形硅和晶体硅的结构有很大的差别，无定形硅为棕色粉末，而晶体硅是纯灰色、不透明而有光泽的等轴八面晶体，无定形硅的化学性质比晶体硅活泼得多．通过上述描述你能得出的结论是

（写一条即可）．
（3）硅在炼钢时用作脱氧剂，还原在冶炼过程中所形成的FeO，其反应的化学方程式为

．
（4）在野外，为了迅速得到氢气，用硅粉与干燥的Ca（OH）₂和NaOH混合，并加强热，即可迅速得到H₂、NaSiO₃、CaO．这种混合物叫做生氢剂．请写出该反应的化学方程式

．
（5）某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂来制备硫酸，装置如图所示，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．
①B电极的电极反应式为

．
②溶液中H⁺的移动方向由

极到

极．

考点：热化学方程式,反应热和焓变,化学电源新型电池

专题：

分析：（1）钾与四氟化硅反应生成硅和氟化钾；
（2）①依据反应4Al+3K₂SiF₆

高温

3Si+2KAlF₄+2K₂AlF₅，各种元素化合价变化解答；
②镁与二氧化硅反应生成硅和氧化镁，依据原子个数守恒判断产物，写出化学方程式；
③晶体硅和无定形硅为同素异形体，二者结构不同，性质不同；
（3）Si和FeO反应生成Fe和二氧化硅；
（4）依据原子个数守恒写出化学方程式；
（5）本题为SO₂与O₂反应生成SO₃，SO₃再与水化合生成硫酸，根据硫酸的出口判断正负极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动．

解答： 解：（1）瑞典化学家贝采尼乌斯用金属钾还原SiF₄获得单质硅，反应的化学方程式为：4K+SiF₄═Si+4KF，故答案为：4K+SiF₄═Si+4KF；
（2）①在反应4Al+3K₂SiF₆

高温

3Si+2KAlF₄+2K₂AlF₅，铝元素化合价升高，硅元素化合价降低，所以铝做还原剂，K₂SiF₆做氧化剂，硅为还原产物，KAlF₄和2K₂AlF₅为还原产物，反应3mol铝转移12mol电子，生成84g硅，所以每转移6N_A电子，得到42g Si，Al元素在KAlF₄和K₂AlF₅中化合价都是+3价，
故答案为：AC；
②镁与二氧化硅反应生成硅和氧化镁，方程式为：2Mg+SiO₂

高温

Si+2MgO，
故答案为：2Mg+SiO₂

高温

Si+2MgO；
③晶体硅和无定形硅为同素异形体，二者结构不同，物理性质和化学性质可能存在较大差别，
故答案为：结构决定性质，当结构不同时，物质的物理性质和化学性质可能存在较大差别；
（3）Si和FeO反应生成Fe和二氧化硅，反应的化学方程式为Si+2FeO

高温

SiO₂+2Fe，
故答案为：Si+2FeO

高温

SiO₂+2Fe；
（4）硅粉与干燥的Ca（OH）₂和NaOH混合，并加强热，即可迅速得到H₂、Na₂SiO₃、CaO，依据原子个数守恒，转移电子数守恒可得反应的化学方程式为：Si+2NaOH+Ca（OH）₂=Na₂SiO₃+CaO+2H₂↑；
故答案为：Si+2NaOH+Ca（OH）₂=Na₂SiO₃+CaO+2H₂↑；
（5）该原电池中，负极上失电子被氧化，所以负极上投放的气体是二氧化硫，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，正极上投放的气体是氧气，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，根据硫酸和水的出口方向知，B极是负极，A极是正极，
①B极上的电极反应式为：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺；
故答案为：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺；
②原电池放电时，氢离子由负极B移向正极A；
故答案为：B、A．

点评：本题考查了硅及其化合物的性质、原电池原理的应用，侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查，熟悉硅及其化合物的性质、氧化还原反应的规律、原电池原理是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案

某同学对Cl₂与KI溶液的反应进行了实验探究．反应装置如下：
通入氯气一段时间，KI溶液变为黄色．继续通入氯气一段时间后，溶液黄色褪去，变为无色．继续通入氯气，最后溶液变为浅黄绿色．
（1）Cl₂与NaOH溶液反应的化学方程式是

．
（2）KI溶液变为黄色说明氯气具有的

性，该反应的离子方程式是

．
（3）已知I₂+I^- I₃^-，I₂、I₃^-在水中均呈黄色．为确定黄色溶液的成分，进行了以下实验．
①实验b的目的是

．
②根据实验a中，水层中含有的粒子有

．

	操作	实验现象
a	取2～3 mL黄色溶液，加入足量CCl₄，振荡静置．	CCl₄层呈紫红色，水层显浅黄色．
b	取2～3 mL饱和碘水，加入足量CCl₄，振荡静置．	CCl₄层呈紫红色，水层几近无色．