题目内容

硅单质及其化合物应用范围很广.三氯硅烷(SiHCl3)还原法是目前工业制高纯度硅的主要方法,生产过程如下图:
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根据题意完成下列备题:
(1)硅在元素周期表的位置
 
,其最外层有
 
种能量不同的电子.
(2)硅的气态氢化物为SiH4,其空间构型为
 
;三氯硅烷中某些元素最高价氧化物对应水化物的酸性
 
>
 
(填化学式).
(3)写出三氯硅烷与氢气反应的化学反应方程式:
 
.
(4)自然界中硅酸盐种类多,结构复杂,通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成.如正长石(KALSi3O8),氧化物形式为:
 
.
分析:(1)先写出原子结构示意图,然后主族元素电子层数等于周期数,最外层电子数等于主族数,它们决定了主族元素在元素周期表中的位置;最外层4个电子分布在3S、3P轨道上;
(2)根据价层电子对互斥理论来判断;根据元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强;
(3)根据流程图可知三氯硅烷与氢气反应生成硅和氯化氢;
(5)根据硅酸盐化学式可表示为活泼金属氧化物?金属氧化物?非金属氧化物?水进行解答;
解答:解:(1)硅原子结构示意图为精英家教网,硅在元素周期表的位置为第三周期,第ⅣA族,最外层4个电子分布在3S、3P轨道上,能量不同;
故答案为:第三周期,第ⅣA族;2;
(4)硅的气态氢化物为SiH4,据价层电子对互斥理论得n=4,SP3杂化,分子构型为正四面体,
(3)三氯硅烷与氢气反应生成硅和氯化氢,方程式为:SiHCl3+H2
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Si+3HCl;Si的非金属性小于Cl,所以最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SiO3;
故答案为:SiHCl3+H2
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Si+3HCl;HClO4;H2SiO3;
(4)正长石改写成氧化物的形式为:K2O?AL2O3?6SiO2,
故答案为:K2O?AL2O3?6SiO2;
点评:本题是一道有关硅和二氧化硅性质的综合题,难度中等,考查学生分析和解决问题的能力.
练习册系列答案
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(2008?广东)硅单质及其化合物应用范围很广.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(SiHCl3)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SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式
SiHCl3+H2
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Si+3HCl
SiHCl3+H2
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Si+3HCl
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②整个制备过程必须严格控制无水无氧.SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式
3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl
3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl
;H2还原SiHCl3过程中若混O2,可能引起的后果是
高温下,H2遇O2发生爆炸
高温下,H2遇O2发生爆炸
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(2)下列有关硅材料的说法正确的是
ABCD
ABCD
(填字母).
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水混
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
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D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃.取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡.写出实验现象并给予解释
生成白色絮状沉淀,又刺激性气味的气体生成,SiO32-与NH4+发生双水解反应,SiO32-+2NH4++2H2O═2NH3?H2O+H2SiO3↓
生成白色絮状沉淀,又刺激性气味的气体生成,SiO32-与NH4+发生双水解反应,SiO32-+2NH4++2H2O═2NH3?H2O+H2SiO3↓
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