（9分）硅是一種重要的非金屬單質，硅及其化合物的用途非常廣泛。根據(jù)所學知識回答硅及其化合物的相關問題。

（1）基態(tài)硅原子的核外電子排布式為                          。

（2）晶體硅的微觀結構與金剛石相似，晶體硅中Si-Si鍵之間的夾角大小約為______。

（3）下面關于SiO2晶體網(wǎng)狀結構的敘述正確的是

  A..最小的環(huán)上，有3個Si原子和3個O原子

  B.最小的環(huán)上，有6個Si原子和6個O原子

  C.存在四面體結構單元，O處于中心，Si處于4個頂角

（4）下表列有三種含硅物質（晶體）的熔點：

物質

SiO2

SiCl4

SiF4

熔點/℃

1610

－69

－90

簡要解釋熔點差異的原因：

①SiO2和SiCl4：_________________________________________；

② SiCl4和SiF4：_________________________________________

（5）“神七”字航員所穿出倉航天服是由我國自行研制的新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料做成，其主要成分是由一種由硅及其同主族相鄰短周期元素形成的化合物和碳纖維等復合而成的，它是一種新型無機非金屬材料。該化合物的化學式為：________。已知該化合物的硬度僅次于金剛石，熔點比SiO2高，該化合物晶體屬于________晶體[填“分子”、“原子”或“離子”。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

晶體硅是一種重要的非金屬材料，在現(xiàn)代電子工業(yè)中具有非常重要的應用．工業(yè)上制備高純硅的主要步驟如下：

（1）下列有關硅及化合物的說法，正確的是
ABD
ABD
．
A．石英的主要成分是SiO2
B．太陽能電池使用單質硅做材料，其應用有利于環(huán)保、節(jié)能
C．粗硅制備高純硅的過程不涉及氧化還原反應
D．玻璃、水泥、陶瓷都屬于硅酸鹽產品
（2）SiCl4在室溫下為無色液體，易揮發(fā)，粗硅與氯氣反應得到的粗SiCl4中含有大量固體雜質，通過“操作A”提純得到純SiCl4，操作A的名稱是
蒸餾（分餾、精餾均可）
蒸餾（分餾、精餾均可）
．
（3）整個制備過程必須嚴格控制無水無氧．H2還原SiCl4過程中發(fā)生的反應是：
2H2+SiCl4
 高溫 
.
 
Si+4HCl
2H2+SiCl4
 高溫 
.
 
Si+4HCl
在該過程中若有O2混入，可能引起的后果是
引起爆炸
引起爆炸
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

晶體硅是一種重要的非金屬材料．制備純硅的主要步驟如下：
①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅   ②粗硅與干燥HCl氣體反應制SiHCl3：Si+3HCl
 300℃ 
.
 
SiHCl3+H2
③SiHCl3與過量H2在1000～1100℃反應制得純硅．
已知SiHCl3能與H2O強烈反應，在空氣中易自燃．請回答下列問題：
（1）第①步制備粗硅的化學反應方程式為
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑
．
（2）粗硅與HCl反應完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3（沸點33.0℃）中含有少量SiCl4（沸點57.6℃）和HCl（沸點-84.7℃），提純SiHCl3采用的方法為：
分餾
分餾
．
（3）用SiHCl3與過量H2反應制備純硅的裝置如下（熱源及夾持裝置略去）：
①裝置B中的試劑是
濃硫酸
濃硫酸
，裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是：
使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化
使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化
．
②反應一段時間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是
英管的內壁附有灰黑色晶體
英管的內壁附有灰黑色晶體
，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是
高溫下，普通玻璃會軟化
高溫下，普通玻璃會軟化
，裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為
SiHCl3+H2
 高溫 
.
 
Si+3HCl
SiHCl3+H2
 高溫 
.
 
Si+3HCl
．
③為保證制備純硅實驗的成功，操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度以及
先通一段時間H2，將裝置中的空氣排盡
先通一段時間H2，將裝置中的空氣排盡
．
④為鑒定產品硅中是否含微量鐵單質，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑（填寫字母代號）是
bd
bd

a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液e．Na2SO3溶液．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

晶體硅是一種重要的非金屬材料．請寫出晶體硅的二種用途：
計算機芯片
計算機芯片
、
太陽能電池
太陽能電池
．制備純硅的主要步驟如下：
①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅
②粗硅與干燥HCl氣體反應制得SiHCl3（常溫下為液態(tài)，易揮發(fā)）
③SiHCl3與過量H2在1000～1100℃反應制得純硅．
已知：
Ⅰ．SiHCl3水解會生成兩種氣態(tài)產物，請寫出其水解的化學方程式：
SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑
SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑
．
Ⅱ．SiHCl3 在空氣中自燃．請回答下列問題：
（1）第①步制備粗硅的化學反應方程式為
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑
．
（2）用SiHCl3與過量H2反應制備純硅的裝置如下（熱源及夾持裝置略去）

①裝置B中的試劑是
濃H2SO4
濃H2SO4
，裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是
使SiHCl3氣化
使SiHCl3氣化
；
②反應一段時間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是
D石英管的內壁附有灰黑色晶體
D石英管的內壁附有灰黑色晶體
，裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為
SiHCl3+H2
 高溫 
.
 
Si+3HCl
SiHCl3+H2
 高溫 
.
 
Si+3HCl
；
③為保證制備純硅實驗的成功，操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度以及
先通一段時間H2，將裝置中的空氣排盡
先通一段時間H2，將裝置中的空氣排盡
；
④設計鑒定產品硅中是否含少量Fe單質的方法：
取少量產品于試管中加鹽酸溶解，再滴加氯水和KSCN（aq），若出現(xiàn)紅色說明含F(xiàn)e，若不出現(xiàn)紅色說明不含F(xiàn)e．
取少量產品于試管中加鹽酸溶解，再滴加氯水和KSCN（aq），若出現(xiàn)紅色說明含F(xiàn)e，若不出現(xiàn)紅色說明不含F(xiàn)e．
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：
①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅：SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑．
②粗硅與干燥的Cl2反應制得SiCl4：Si+2C12
  △  
.
 
SiCl4．
③SiCl4被過量的H2在1 000～1 100℃時還原制得純硅：SiCl4+2H2
  △  
.
 
Si+4HCl．
某同學從資料中查知：SiCl4的熔點為-7O℃，沸點為57.6℃，且在潮濕的空氣中能發(fā)生水解反應．該同學設計了如下制取純硅的實驗裝置（熱源及夾持裝置已略去）．請回答下列問題：
（1）使SiCl4從裝置B中逸出與H2充分混合，應采取的措施是
對裝置B水浴加熱
對裝置B水浴加熱
．
（2）裝置C不能采用普通玻璃管的原因是
在1000-1100℃時普通玻璃管會軟化
在1000-1100℃時普通玻璃管會軟化
，石英的化學式是
SiO2
SiO2
．
（3）如果從裝置A中快速向裝置B中通入氣體，可能觀察到的現(xiàn)象是
B中液面上方產生少量白霧，液體中有少量白色膠狀物生成
B中液面上方產生少量白霧，液體中有少量白色膠狀物生成
．
（4）為防止空氣污染，含有SiCl4的尾氣要通入盛有
NaOH
NaOH
溶液的燒杯中，反應的化學方程式為
SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O
SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O
．
（5）為保證制備純硅實驗的成功，操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度，還應對該裝置進行的改進是
在裝置A與B之間連接一盛有濃硫酸的洗氣瓶（或盛有堿石灰的干燥管）．
在裝置A與B之間連接一盛有濃硫酸的洗氣瓶（或盛有堿石灰的干燥管）．
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備高純硅的主要流程如圖所示：

已知SiHCl3能與H2O強烈反應，生成一種可燃燒的單質氣體和兩種酸．請回答下列問題：
（1）寫出制備粗硅的化學方程式
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO
．
（2）在生成SiHCl3的反應中，還原劑與還原產物的質量比為
14：1
14：1
．
（3）整個制備過程必須控制無水無氧，若有水可能發(fā)生的反應是
3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2
3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2
．
（4）下列關于硅及其化合物的敘述錯誤的是
B C D
B C D
（填字母代號）
A．二氧化硅晶體中硅氧原子間以共價鍵結合
B．用于現(xiàn)代通訊的光導纖維的主要成分是高純度的硅
C．硅與碳位于同一主族，性質相似，在自然界中廣泛存在著游離態(tài)的硅
D．SiO2和CO2都是酸性氧化物，均可與強堿（如NaOH）溶液反應，而不與任何酸反應．

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同步練習冊答案