38. 硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣.請回答下列問題: (1)制備硅半導體材料必須先得到高純硅.三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當前制備高純硅的主要方法.生產(chǎn)過程示意圖如下: ①寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學反應(yīng)方程式 . 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).寫出配平的化學反應(yīng)方程式 ,H2還原SiHCl3過程中若混O2.可能引起的后果是 . (2)下列有頭硅材料的說法正確的是 . A.碳化硅化學性質(zhì)穩(wěn)定.可用于生產(chǎn)耐高溫水泥 B.氮化硅硬度大.熔點高.可用于制作高溫陶瓷和軸承 C.高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料--光導纖維 D.普通玻璃是由純堿.石灰石和石英砂制成的.其熔點很高 E.鹽酸可以與硅反應(yīng).故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅 (3)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃.取少量硅酸鈉溶液于試管中.逐滴加入飽和氯化銨溶液.振蕩.寫出實驗現(xiàn)象并給予解釋 . 答案: (1)①SiHCl3+H2Si+3HCl ②3SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+H2↑+3HCl 高溫下.H2遇O2發(fā)生爆炸 (2)BC (3)生成白色絮狀沉淀.又刺激性氣味的氣體生成,解釋:SiO32-與NH4+發(fā)生雙水解反應(yīng).SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O ===2NH3·H2O + H2SiO3↓ 解析:(1) ①寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學反應(yīng)方程式: SiHCl3+H2Si+3HCl ②SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3.HCl和另一種物質(zhì).寫出配平的化學反應(yīng)方程式3SiHCl3+3H2O====H2SiO3+H2↑+3HCl;H2還原SiHCl3過程中若混入O2.可能引起的后果是:高溫下.H2遇O2發(fā)生爆炸. (2)ABCD 解釋:SiC和Si3N4均為原子晶體.熔點高.性質(zhì)穩(wěn)定.AB正確.光導纖維的材料為SiO2.C正確.普通玻璃的主要成分為Na2SiO3和CaSiO3.它是以石英砂(SiO2).石灰石(CaCO3)和純堿(Na2CO3)為主要原料反應(yīng)制成的.Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2,CaCO3+SiO2aSiO3+CO2.D正確.常溫下.Si只能與唯一一種酸HF反應(yīng)不與HCl反應(yīng).E錯. (3)寫出實驗現(xiàn)象并給予解釋:生成白色絮狀沉淀.又刺激性氣味的氣體生成,SiO32-與NH4+發(fā)生雙水解反應(yīng).SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O ==== 2NH3·H2O + H2SiO3↓. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

共11分)2005年1月美國科學家在Science上發(fā)表論文,宣布發(fā)現(xiàn)了Al的超原子結(jié)構(gòu),并預(yù)言其他金屬原子也可能存在類似的結(jié)構(gòu),這是一項將對化學、物理以及材料領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響的發(fā)現(xiàn),引起了科學界的廣泛關(guān)注。這種超原子是在Al的碘化物中發(fā)現(xiàn)的,以13個Al原子或14個Al原子形成Al13或Al14超原子結(jié)構(gòu),量子化學計算結(jié)果表明,Al13形成12個Al在表面,1個Al在中心的三角二十面體結(jié)構(gòu),Al14可以看作是一個Al原子跟Al13面上的一個三角形的3個Al形成Al―Al鍵而獲得的。文章還指出,All3和All4超原子都是具有40個價電子時最穩(wěn)定。

(1) 根據(jù)以上信息可預(yù)測Al13和Al14的穩(wěn)定化合價態(tài)分別為              。A114應(yīng)具有元素周期表中       類化學元素的性質(zhì),理由是:                  

(2) 對Al13和A114的Al―Al鍵長的測定十分困難,而理論計算表明,Al13,和Al14中的Al―Al鍵長與金屬鋁的Al―Al鍵長相當,已知金屬鋁的晶體結(jié)構(gòu)采取面心立方最密堆積,密度約為2.7g/cm3,請估算Al13和Al14:中Al―Al的鍵長。

                                                                         。

(3) Al13三角二十面體中有多少個四面體空隙,假設(shè)為正四面體空隙,如果在其中攙雜其他原子,請通過計算估計可攙雜原子的半徑最大為多少?

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(08年海南卷)(11分)如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素,某同學做了如下探究實驗:

序號

內(nèi)容

實驗現(xiàn)象

1

常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個月

干燥的鐵絲表面依然光亮

2

常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時 

鐵絲表面依然光亮 

3

常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個月

鐵絲表面已變得灰暗

4

將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時

鐵絲表面略顯灰暗

5

將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時

鐵絲表面已變得灰暗

6

將浸過氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時

鐵絲表面灰暗程度比實驗5嚴重

回答以下問題:                                                        

(1)上述實驗中發(fā)生了電化學腐蝕的是(填實驗序號) __________; 在電化學腐 蝕中,負極反應(yīng)是________________; 正極反應(yīng)是_______________________;                                                                                                         

(2)由該實驗可知,可以影響鐵銹蝕速率的因素是_________________________;                                                                                                     

 (3)為防止鐵的銹蝕,工業(yè)上普遍采用的方法是______________(答兩種方法)    

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(08年海南卷)(11分)如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素,某同學做了如下探究實驗:

 

序號

內(nèi)容

實驗現(xiàn)象

1

常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個月

干燥的鐵絲表面依然光亮

2

常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時 

鐵絲表面依然光亮 

3

常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個月

鐵絲表面已變得灰暗

4

將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時

鐵絲表面略顯灰暗

5

將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時

鐵絲表面已變得灰暗

6

將浸過氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時

鐵絲表面灰暗程度比實驗5嚴重

 

回答以下問題:                                                        

(1)上述實驗中發(fā)生了電化學腐蝕的是(填實驗序號) __________; 在電化學腐蝕中,負極反應(yīng)是________________; 正極反應(yīng)是_______________________;                                                                                                         

(2)由該實驗可知,可以影響鐵銹蝕速率的因素是_________________________;                                                                                                     

(3)為防止鐵的銹蝕,工業(yè)上普遍采用的方法是______________(答兩種方法)               

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(08年海南卷)(11分)四種元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期,已知它們的核電荷數(shù) 依次增加,且核電荷數(shù)之和為51;Y原子的L層p軌道中有2個電子;Z與Y原子的價層電子數(shù)相同;W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1。

(1)Y、Z可分別與X形成只含一個中心原子的共價化合物a、b,它們的分子式分別是_____、_______雜化軌道分別是________、_________;a分子的立體結(jié)構(gòu)是____________。

(2)Y的最高價氧化物和Z的最高價氧化物的晶體類型分別是_______晶體、_______晶體:

(3)X的氧化物與Y的氧化物中,分子極性較小的是(填分子式)__________;

 (4)Y與Z比較,電負性較大的____________, 其+2價離子的核外電子排布式是_________。

該題是否有問題?題干中提到了W,但問題中并未涉及。

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(08年江蘇卷)(10分)金礦開采、冶煉和電鍍工業(yè)會產(chǎn)生大量含氰化合物的污水,其中含氰化合物以HCN、CN -和金屬離子的配離子M(CN)nm-的形式存在于水中。測定污水中含氰化合物含量的實驗步驟如下:

①水樣預(yù)處理:水樣中加入磷酸和EDTA,在pH<2的條件下加熱蒸餾,蒸出所有的HCN,并用NaOH溶液吸收。

②滴定:將吸收液調(diào)節(jié)至pH>11,以試銀靈作指示劑,用AgNO3標準溶液滴定

Ag++2CN - == [Ag(CN)2] -

終點時,溶液由黃色變成橙紅色。

根據(jù)以上知識回答下列問題:

⑴水樣預(yù)處理的目的是                                。

⑵水樣預(yù)處理的裝置如右圖,細導管插入吸收液中是為了    ____

⑶蒸餾瓶比吸收液面要高出很多,其目的是                 

⑷如果用鹽酸代替磷酸進行預(yù)處理,實驗結(jié)果將           (填“偏高”、“無影響”或“偏低”)。

⑸準確移取某工廠污水100mL,經(jīng)處理后用濃度為0.01000mol?L-1的硝酸銀標準溶液滴定,終點時消耗了21.00mL。此水樣中含氰化合物的含量為              mg?L-1的(以計,計算結(jié)果保留一位小數(shù))。

 

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