时间:2017-09-23 23:46:35
1、选择题 无论是传统的或是新型的无机非金属材料，硅元素都占有非常重要的地位．由于硅在太阳能发电中的重要作用，有些科学家称硅是“二十一世纪的能源”．下列关于硅的说法不正确的是（ ）
A．自然界中硅单质和含量居各元素的第二位
B．高纯度的硅是制半导体的重要材料
C．水泥、玻璃、陶瓷都是传统的硅酸盐工业产品
D．二氧化硅可用于作光导纤维
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 下列有关硅元素的叙述中，正确的是（ ）
A．SiO2不溶于水，也不溶于任何酸
B．SiO2是良好的半导体材料
C．硅是地壳中含量最多的元素
D．水玻璃可用作木材防火剂
参考答案：A．SiO2能溶于氢氟酸，故A错误；
B．SiO2不是半导体材料，故B错误；
C．地壳中含量最多的元素是氧，故C错误；
D．水玻璃是矿物胶，不燃烧，而将硅酸钠涂在木材表面就阻隔了木材与空气中氧气的直接接触，可用作制备木材防火剂的原料，故D正确．
故选D．
本题解析：
本题难度：简单
3、实验题 某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：
①工业上?在高温时用C还原SiO2可制得Si；
②Mg在点燃的条件下按质量比8∶5与SiO2反应生成一种白色固体化合物和另一种硅化物；
③金属硅化物与稀硫酸反应生成硫酸盐与SiH4；
④Si和SiO2均不能与稀H2SO4反应；
⑤SiH4在空气中自燃。他们的研究报告中记载着“……选用合适的物质在适合的条件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥、最后称量……在稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期的63%左右。”
请回答下列问题：
(1)该小组“实验室制Si”的化学反应方程式是____________________________。
(2)写出②的反应方程式：________________________。
(3)该过程中产率比预期低的原因是__________________________。
(4)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是什么？请用必要的文字和化学方程式予以说明：____________________________________________________________________________________________________。
参考答案：(1)2C＋SiO2
Si＋2CO↑
(2)SiO2＋4Mg
2MgO＋Mg2Si
(3)部分硅与镁反应生成了硅化镁
(4)SiH4能自燃，而有爆鸣声和火花就是由SiH4的自燃引起的，SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 近日，“杭州创造”首届十大创新成就评选发布晚会上，浙江省富通集团光纤预制棒项目赢得十大创新成就殊荣。光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目，目前国内光缆生产厂家约200家，大部分靠买进口光纤预制棒来生产光缆。
（1）光纤预制棒的化学成分是___________，晶体类型为__________。
（2）如果把光缆裸露在碱性土壤中，结果会短路，用离子方程式说明原因__________________。
（3）下列说法正确的是_______
A、石英玻璃与普通玻璃都是硅酸盐制品
B、二氧化硅是良好半导体材料
C、工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品
D、石英与二氧化碳化学键相同
（4）石英可以制备各种各样的陶瓷制品，如坩埚、蒸发皿、氮化硅高温结构陶瓷等。写出氮化硅的化学式__________，工业上用石英、焦碳、氮气制备氮化硅，写出反应方程式___________________。
（5）晶体硅是电子工业的重要材料，工业上大量的晶体硅是由石英为原料制备得到的。制备纯硅的主要步骤如下：
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SiHCl3；
③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅。
其中用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源装置略去）：
为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及 。装置Ｃ中的烧瓶需要加热，其目的是：_______________。装置Ｄ中发生反应的化学方程式为____________________。
参考答案：（1）SiO2；原子晶体
（2）SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
（3）D
（4）Si3N4； 3SiO2 + 2N2 + 6C = Si3N4 + 6CO
（5）排尽装置中的空气；使滴入烧瓶中的SiHCl3气化；
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 硅藻土由无定形的SiO2组成，含有少量Fe2O3、Al2O3及有机物等杂质．通常呈浅黄色或浅灰色，质软多孔．工业上可按如下流程，用硅藻土制备纳米二氧化硅．
（1）煅烧硅藻土的目的是______
（2）在加热条件下加入烧碱时反应的化学方程式为______．
（3）加入过量硫酸后生成沉淀的反应方程式为______．
（4）上述流程中，有助于控制二氧化硅粒子直径的措施有______（至少写出一个）．
参考答案：（1）硅藻土中含有少量Fe2O3、Al2O3及有机物等杂质，除去有机杂质可以采用煅烧的方法，故答案为：除去有机杂质；
（2）二氧化硅和氧化铝均能和强碱反应，方程式为：SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，故答案为：SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O；
（3）化学反应遵循强酸制弱酸的规律，所以H2SO4能和Na2SiO3反应，方程式为：Na2SiO3+H2SO4═Na2SO4+H2SiO3↓，故答案为：Na2SiO3+H2SO4═Na2SO4+H2SiO3↓；
（4）根据图示的流程，当沉淀时加入粒子阻隔剂（或加入硅酸钠和水调浓度）可以控制二氧化硅粒子直径，故答案为：沉淀时加入粒子阻隔剂（或加入硅酸钠和水调浓度）．
本题解析：
本题难度：一般