题目内容

硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号       ，该能层具有的原子轨道数为      、电子数为         。
（2）硅主要以硅酸盐、       等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以        相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献       个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为              。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：

化学键
C-C
C-H
C-O
Si-Si
Si-H
Si-O
键能（KJ/mol）
356
413
336
226
318
452
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是                。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是                       。
（6）在硅酸盐中，SiO44－四面体（如下图a）通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为            。Si与O的原子数之比为       化学式为   。

（1）M；9；4 （2）二氧化硅； （3）共价键；3
（4）Mg2Si＋4NH4Cl=SiH4＋4NH3＋2MgCl2
（5）①硅烷中的Si－Si键和Si－H键的键能小于烷烃分子中C－C键和C－H键的键能，稳定性差，易断裂，导致长链硅烷难以形成，所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。
②由于键能越大，物质越稳定，C－H键的键能大于C－O键的键能，故C－H键比C－O键稳定；而Si－H键的键能却远小于Si－O键的键能，所以Si－H键不稳定，而倾向于形成稳定性更强的Si－O键，即更易生成氧化物。
（6）sp3；1:3；[SiO3]n2n－(或SiO32－)

解析

练习册系列答案
相关题目

硝酸铜是制备Cu—Zn—Al系催化剂的重要原料。现有三种制取硝酸铜的实验方案可供选用：①铜与稀硝酸反应制取：3Cu + 8HNO3（稀）3Cu（NO3）2 + 2NO↑+ 4H2O
②铜与浓硝酸反应制取：Cu + 4HNO3（浓）= Cu（NO3）2 + 2NO2↑+ 2H2O
③首先将铜屑在空气中加热生成氧化铜，氧化铜与稀硝酸反应制取：2Cu + O2 2CuO，CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O  下列有关说法正确的是（   ）

A．制取等量的硝酸铜，需硝酸的量②最少 
B．制取等量的硝酸铜，②产生的有毒气体比①少 
C．三种方案中，第③方案最经济环保 
D．三种方案的反应都可以在铁质容器中进行 

〔化学—选修2：化学与技术〕(15分)
磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3(PO4)2·H2O〕和磷灰石〔Ca3(OH)(PO4)3〕等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。

部分物质的相关性质如下：

 
熔点/℃
沸点/℃
备注
白磷
44
280.5
 
PH3
-133.8
-87.8
难溶于水，具有还原性
SiF4
-90
-86
易水解
回答下列问题：
（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的      ℅。
（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca3F(PO4)3反应的化学方程式为：                     。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85℅的商品磷酸            吨。
（3）如图(b)所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是：      (填化学式)冷凝塔1的主要沉积物是：   冷凝塔2的主要沉积物是：   
（4）尾气中主要含有          ，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去    
再通入次氯酸钠溶液，可除去            (均填化学式)
（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是：                               。

下图表示由短周期元素组成的一些物质之间的转化关系（某些反应产物已略去）。各方框表示有关的一种反应物或生成物（某些物质已经略去），其中A、B、D在常温下均为无色无刺激性气味的气体，C是使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，M是最常见的无色液体。

⑴ 物质F的化学式          。
⑵ 物质B的电子式         。
⑶ 写出C→E的化学方程式                             。
⑷ 写出G→E的离子方程式                             。

亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业，它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

(1)双氧水的结构式为____________；Ⅰ中发生反应的还原剂是__________(填化学式)。
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是_______________________________________。
(3)A的化学式是________，装置Ⅲ中A在________极区产生。
(4)ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。
①写出该反应的化学方程式：__________________________________________。
②研究表明：若反应开始时盐酸浓度较大，则气体产物中有Cl2。用离子方程式解释产生Cl2的原因：__________________________________________。
(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量NaClO2，其中一份给以适当条件使之变质，另一份严格保存，均配成溶液，并分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2＋的物质的量________(填“相同”“不相同”或“无法判断”)。

近年来，酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。
(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，流程如下：
(Ⅰ)将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中，得NaHSO3溶液。
(Ⅱ)将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。
(Ⅲ)将盐酸加入NaHSO3溶液中，反应所得到的SO2气体回收，生成的NaCl循环利用。
①写出步骤(Ⅰ)反应的化学方程式：                                    。
②写出步骤(Ⅱ)中电解饱和食盐水的化学方程式：                              。
③写出步骤(Ⅲ)反应的离子方程式：                                     。
(2)还有学者提出利用Fe2＋、Fe3＋等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成SO42-而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO42-的转化率。

①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是       。(填写序号)

A．碘的淀粉溶液 B．酸性高锰酸钾溶液 
C．氢氧化钠溶液 D．氯化钡溶液 
②若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中SO2氧化成SO的转化率，已知气体流速，还需测定的数据有                  、                          。

（12分）下图中A～J分别代表相关反应中的一种物质，已知A分解得到等物质的量的B、C、D，已知B、D为常温下的气态化合物，C为常温下的液态化合物，图中有部分生成物未标出。
请填写以下空白：

（1）A的化学式为           ，B的电子式为          。
（2）写出下列反应的化学方程式：
D+G→H                           。
F+J→B+C+I                      。
（3）0．3 mol I与足量C反应转移电子的物质的量为   mol。
（4）容积为10 mL的试管中充满I和G的混合气体，倒立于盛水的水槽中，水全部充满试管，则原混合气体中I与G的体积分别为       mL，       mL。

在下列物质的转化关系中，A是一种固体单质，且常作半导体材料，E是一种白色沉淀，F是最轻的气体单质。

据此填写：(1)B的化学式是       ，目前在现代通讯方面B已被用作       的主要原料。
(2)B和a溶液反应的离子方程式是                                    。
(3)A和a溶液反应的离子方程式是                                  。
(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是                               。

新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其组成，做了如下实验，回答：
（1）往用水湿润的红纸中滴入少量新制饱和氯水，观察到           现象，说明饱
和氯水中含有          。
（2）在试管中加入少量的块状碳酸钙，再加入适量饱和氯水，充分反应，有少量气泡产
生，用离子方程式解释此现象                  。

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