硅是帶來人類文明的重要元素之一，從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)造了一個又一個奇跡。
（1）硅在元素周期表中的位置是_______。
（2）工業(yè)生產(chǎn)粗硅的反應(yīng)有：SiO₂+2CSi（粗）+2CO↑，SiO₂+3CSiC+2CO↑。若產(chǎn)品中單質(zhì)硅與碳化硅的物質(zhì)的量之比為1：1，則參加反應(yīng)的C和SiO₂的質(zhì)量之比為          。
（3）工業(yè)上可以通過如下圖所示的流程制取純硅：

①若反應(yīng)I為  Si（粗）+3HClSiHCl₃+H₂，
則反應(yīng)II的化學(xué)方程式為                                           。
②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl₃遇水劇烈反應(yīng)生成H₂SiO₃、HCl和另 一種物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                   。
③假設(shè)每一輪次制備1mol純硅，且生產(chǎn)過程中硅元素沒有損失，反應(yīng)I中HCl的利用率為90%，反應(yīng)II中H₂的利用率為93.75%，則在第二輪次的生產(chǎn)中，補充投入HCl 和H₂的物質(zhì)的量之比是           。

下列有關(guān)硅及其化合物的說法正確的是

A．單質(zhì)硅常用作半導(dǎo)體和光導(dǎo)纖維材料

B．硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在

C．SiO2與純堿高溫生成CO2，說明硅酸的酸性比碳酸強

D．SiO2是非金屬氧化物，它不與任何酸反應(yīng)

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一種值得期待的新的生活方式，請運用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
（1）近年來，我國儲氫納米碳管研究取得重大進展，用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種碳納米顆�？捎醚趸瘹饣�法提純，其反應(yīng)化學(xué)方程式為：
____C+____K₂Cr₂O₇ +      =___CO₂↑+ ____K₂SO₄ + ____Cr₂（SO₄）₃+ ____H₂O  
請完成并配平上述化學(xué)方程式。
其中氧化劑是________________，氧化產(chǎn)物是_________________
（2）甲醇是一種新型燃料，甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）△H₁=－116 kJ·mol^－1
①已知： △H₂=－283 kJ·mol^－1
     △H₃=－242 kJ·mol^－1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO ₂和水蒸氣時的熱化學(xué)方程式為       ；
②在容積為1L的恒容容器中，分別研究在230℃、250℃     
270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H₂和CO的起始組成比（起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol）與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。

請回答:
ⅰ）在上述三種溫度中，曲線Z對應(yīng)的溫度是                。
ⅱ）利用圖中a點對應(yīng)的數(shù)據(jù)，計算出曲線Z在對應(yīng)溫度下CO(g)+ 2H₂(g)CH₃OH(g)的平衡常數(shù)K=                    。
③在某溫度下，將一定量的CO和H₂投入10L的密閉容器中，5min時達到平衡，各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(mol?L^－1)變化如下表所示：

	0min	5min	10min
CO	0.1		0.05
H2	0.2		0.2
CH3OH	0	0.04	0.05

 
若5min～10min只改變了某一條件，所改變的條件是                        ；   且該條件所改變的量是              。

碳及其化合物有廣泛的用途。
（1）在電化學(xué)中，常用碳作電極：
①在酸性鋅錳干電池中，碳棒作         極。
②若用碳棒和鐵棒做電極電解飽和食鹽水生產(chǎn)燒堿時，碳棒作        極，反應(yīng)的離子方程式                              。
（2）將水蒸氣通過紅熱的碳可產(chǎn)生水煤氣：C(s)+H₂O(g) CO(g)+H₂(g) △H=+131.3kJ/mol,達到平衡后，體積不變時，能提高H₂O的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是           。

A．升高溫度	B．增加碳的用量
C．加入催化劑	D．用CO吸收劑除去CO

（3）將一定量的CO(g)和H₂O(g)通過某恒容的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)得到如下數(shù)據(jù)：

溫度/℃	起始濃度mol/L		平衡濃度mol/L
	CO(g)	H2O(g)	H2(g)
900	2.0	0.8	0.4

 
通過計算，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為：                    。
（4）工業(yè)上把水煤氣中的混合氣體處理后，獲得較純的H₂用于合成氨：
N₂(g)+3H₂(g)一定條件下2NH₃(g) △H= —92.4kJ/mol某同學(xué)在不同實驗條件下模擬化工生產(chǎn)進行實驗，N₂濃度隨時間變化如圖：

①與實驗I比較，實驗II改變的條件為：               。
②實驗III比實驗I的溫度要高，其它條件相同，請在下圖畫出實驗I和實驗III中NH₃濃度隨時間變化的示意圖。

下表為部分短周期元素化合價及其相應(yīng)原子半徑的數(shù)據(jù)。請回答下列問題：

（1）元素G在周期中的位置是          ；元素F所形成的常見單質(zhì)的電子式為       。
（2）A、B、C、E的氫化物穩(wěn)定性順序是               。（用化學(xué)式回答）
（3）分子組成為ACH₂的物質(zhì)在水中會強烈水解，產(chǎn)生使品紅溶液褪色的無色氣體和一種強酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是                。
（4）請寫出B的單質(zhì)的一種重要用途                  ；工業(yè)上制取該單質(zhì)的原理反應(yīng)為                             。
（5）請設(shè)計一個實驗方案，使銅和A的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液反應(yīng)，得到藍色溶液和氫氣。請在方框內(nèi)繪出該實驗方案原理裝置示意圖。

下列關(guān)于硅元素的說法，不正確的是

A．光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅	B．二氧化硅可以和水直接反應(yīng)來制取硅酸
C．硅可用作太陽能電池	D．硅酸鈉是制備硅膠和木材防火劑等的原料

硅是信息產(chǎn)業(yè)、太陽能電池光電轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)材料。鋅還原四氯化硅是一種有著良好應(yīng)用前景的制備硅的方法，該制備過程示意如下：          

（1）焦炭在過程Ⅰ中作______劑。
（2）過程Ⅱ中的Cl₂用電解飽和食鹽水制備，制備Cl₂的化學(xué)方程式是    。
（3）整個制備過程必須嚴格控制無水。
①SiCl₄遇水劇烈水解生成SiO₂和一種酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式是     。
②干燥Cl₂時，從有利于充分干燥和操作安全的角度考慮，需將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃，然后再通入到濃H₂SO₄中。冷卻的作用是    。
（4）Zn還原SiCl₄的反應(yīng)如下：
反應(yīng)1： 400℃～756℃ ，SiCl₄(g) + 2Zn(l)  Si(s) + 2ZnCl₂(l)   ΔH₁ <0 
反應(yīng)2：  756℃～907℃ ，SiCl₄(g) + 2Zn(l)  Si(s) + 2ZnCl₂(g)  ΔH₂ <0 
反應(yīng)3：  907℃～1410℃，SiCl₄(g) + 2Zn(g)  Si(s) + 2ZnCl₂(g)  ΔH₃ <0 
① 對于上述三個反應(yīng)，下列說法合理的是_____。
a．升高溫度會提高SiCl₄的轉(zhuǎn)化率      b．還原過程需在無氧的氣氛中進行
c．增大壓強能提高反應(yīng)的速率         d．Na、Mg可以代替Zn還原SiCl₄
② 實際制備過程選擇“反應(yīng)3”，選擇的理由是    。
③ 已知Zn(l)=Zn(g)  ΔH =" +116" KJ/mol 。若SiCl₄的轉(zhuǎn)化率均為90%，每投入1mol SiCl₄，“反應(yīng)3”比“反應(yīng)2”多放出_____kJ的熱量。
（5）用硅制作太陽能電池時，為減弱光在硅表面的反射，采用化學(xué)腐蝕法在其表面形成粗糙的多孔硅層。腐蝕劑常用稀HNO₃和HF的混合液。硅表面首先形成SiO₂，最后轉(zhuǎn)化為H₂SiF₆。用化學(xué)方程式表示SiO₂轉(zhuǎn)化為H₂SiF₆的過程     。

能證明碳酸比硅酸酸性強的實驗事實是

A．H2CO3比H2SiO3受熱易分解

B．高溫下能發(fā)生反應(yīng)Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑

C．CO2能溶于水生成碳酸，而SiO2卻不溶于水

D．CO2通入Na2SiO3溶液中有膠狀沉淀生成

用氮化硅（Si₃N₄）陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動機的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，反應(yīng)如下：
3SiCl₄ +2N₂ +6H₂Si₃N₄ +12HCl
完成下列填空：
（1）氮化硅可用于制造發(fā)動機的耐熱部件，因為它屬于             晶體。有關(guān)氮化硅的上述反應(yīng)中，原子最外層只有一個未成對電子的元素是        （填寫元素符號）；屬于非極性分子的化合物的電子式是           。
（2）比較Si和Cl兩種元素非金屬性強弱的方法是           。
a．比較兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點
b．比較兩種元素的原子獲得一個電子時釋放能量的大小
c．比較兩種元素的原子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)獲得電子的多少
d．比較相同條件下兩種元素氫化物水溶液的酸性強弱
（3）Si與Al、Be具有相似的化學(xué)性質(zhì)，因為                         （簡述理由），寫出Si與強堿溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：                                      。

把過量的CO₂通入下列溶液中，最終不會產(chǎn)生沉淀的是

A．Na2SiO3

B．CaCl2

C．NaAlO2

D．飽和Na2CO3