專(zhuān)題26硅元素及其化合物-2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

易錯(cuò)點(diǎn)26硅元素及其化合物易錯(cuò)題【01】硅及其化合物的性質(zhì)(1)自然界中無(wú)游離態(tài)的硅，通常原子晶體不導(dǎo)電，但硅是很好的半導(dǎo)體材料，是制作光電池的材料。SiO2不導(dǎo)電，是制作光導(dǎo)纖維的材料。(2)工業(yè)上制備粗硅，是用過(guò)量的C和SiO2在高溫下反應(yīng)，由于C過(guò)量，生成的是CO而不是CO2，該反應(yīng)必須在隔絕空氣的條件下進(jìn)行。(3)氫氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃試劑瓶，但不能用玻璃塞。(4)酸性氧化物一般能與水反應(yīng)生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能與HF反應(yīng)。(5)硅酸鹽大多難溶于水，常見(jiàn)可溶性硅酸鹽是硅酸鈉，其水溶液稱(chēng)為泡花堿或水玻璃，但卻是鹽溶液。硅膠(mSiO2·nH2O)是一種很好的無(wú)毒干燥劑。(6)H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，但高溫下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能發(fā)生，原因可從兩方面解釋?zhuān)孩俟杷猁}比碳酸鹽穩(wěn)定；②從化學(xué)平衡角度，由高沸點(diǎn)難揮發(fā)固體SiO2制得低沸點(diǎn)易揮發(fā)的CO2氣體。(7)水泥、玻璃與陶瓷是三大傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料；碳化硅、氮化硅等是新型無(wú)機(jī)非金屬材料。易錯(cuò)題【02】新型無(wú)機(jī)非金屬材料材料類(lèi)型主要特性示例用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷能承受高溫，強(qiáng)度高氮化硅陶瓷汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等半導(dǎo)體陶瓷具有電學(xué)特性二氧化錫陶瓷集成電路中的半導(dǎo)體光學(xué)材料具有光學(xué)特性光導(dǎo)纖維光纜通訊、醫(yī)療、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化鋁陶瓷人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、接骨螺釘易錯(cuò)題【03】?？挤墙饘偌捌浠衔锏男再|(zhì)與用途的對(duì)應(yīng)關(guān)系重要性質(zhì)主要用途①硅是常用半導(dǎo)體材料用于制造芯片、硅太陽(yáng)能電池②SiO2導(dǎo)光性能強(qiáng)、抗干擾性能好用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維③二氧化硫與O2反應(yīng)用作葡萄酒中食品添加劑④液氨汽化時(shí)吸收大量的熱用作制冷劑⑤氫氟酸與玻璃中SiO2反應(yīng)用氫氟酸刻蝕玻璃工藝⑥次氯酸鹽（如NaClO等）具有強(qiáng)氧化性用于漂白棉、麻、紙張等⑦硫酸鋇難溶于水和鹽酸醫(yī)療上用作“鋇餐”典例分析例1陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)室熔融燒堿時(shí)，不可選用陶瓷坩堝B．聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成C．陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是二氧化硅D．陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)C【解析】A．陶瓷含有二氧化硅，燒堿為氫氧化鈉，能夠與陶瓷中的二氧化硅反應(yīng)，熔融燒堿不能選用玻璃坩堝，故A正確；B．陶瓷的傳統(tǒng)概念是指所有以黏土等無(wú)機(jī)非金屬礦物為原材料，經(jīng)過(guò)高溫?zé)贫傻漠a(chǎn)品，聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，故B正確；C．陶瓷由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，主要化學(xué)成分是硅酸鹽，在新石器時(shí)代就已經(jīng)開(kāi)始使用，應(yīng)用較早，故C錯(cuò)誤；D．硅酸鹽材料的化學(xué)性質(zhì)不活潑，具有耐酸堿腐蝕，抗氧化等有點(diǎn)，故D正確。例2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(yīng)制得SiHCl3：Si+3HCl=SiHCl3+H2③SiHCl3與過(guò)量H2在1100℃反應(yīng)制得純硅，已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)第①步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)____。

(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)和HCl(沸點(diǎn)-84.7℃)，提純SiHCl3采用的方法為_(kāi)____。

(3)用SiHCl3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如圖(熱源及夾持裝置略去)：①裝置B中的試劑是_____，裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是______。

②反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是____，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___。

③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及____。

④為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑是____(填寫(xiě)字母代號(hào))。

a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液e.Na2SO3溶液【答案】(1)SiO2+2CSi+2CO↑(2)蒸餾(3)①濃硫酸；使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化②有固體物質(zhì)生成；SiHCl3+H2Si+3HCl③排盡裝置中的空氣④bd【解析】本實(shí)驗(yàn)是利用SiHCl3和氫氣反應(yīng)制取純硅，首先在裝置A利用稀硫酸和鋅粒反應(yīng)制取氫氣，SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)、在空氣中易自燃，所以需要裝置B中盛放濃硫酸將生成的氫氣進(jìn)行干燥、并用氫氣排盡裝置中的空氣；水浴加熱裝置C，使SiHCl3揮發(fā)，和氫氣一同進(jìn)入石英管中在高溫條件下反應(yīng)制取純硅。(1)高溫下，SiO2和C反應(yīng)生成Si和CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2CSi+2CO↑；(2)沸點(diǎn)不同的液體混合物可以采用蒸餾的方法分離，這幾種物質(zhì)沸點(diǎn)不同，所以采用蒸餾的方法分離；(3)①為防止SiHCl3與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，需要干燥劑干燥氫氣，濃硫酸具有吸水性且不和氫氣反應(yīng)，所以裝置B中可以盛放濃硫酸；加熱裝置C中燒瓶，升高溫度能使SiHCl3氣化，從而使SiHCl3和氫氣在D中反應(yīng)；②D中發(fā)生反應(yīng)SiHCl3+H2Si+3HCl，Si為固態(tài)，所以看到的現(xiàn)象是有固體物質(zhì)生成；③SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)、在空氣中易自燃，且Si是親氧元素，為防止SiHCl3自燃和Si被氧化，需要排盡裝置中的空氣；④若含鐵單質(zhì)，加入稀鹽酸后溶液中應(yīng)含F(xiàn)e2+；檢驗(yàn)Fe2+先加入KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入氯水溶液變紅色即可，故選b、d。例3含硅元素的化合物廣泛存在于自然界中，與其他礦物共同構(gòu)成巖石．晶體硅(熔點(diǎn)1410℃)用途廣泛，制取與提純方法有多種。(1)煉鋼開(kāi)始和結(jié)束階段都可能發(fā)生反應(yīng)：Si+2FeO2Fe+SiO2，其目的是________。A．得到副產(chǎn)品硅酸鹽水泥B．制取SiO2，提升鋼的硬度C．除去生鐵中過(guò)多的Si雜質(zhì)D．除過(guò)量FeO，防止鋼變脆(2)一種由粗硅制純硅過(guò)程如下：Si(粗)SiCl4SiCl4(純)Si(純)，在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中，測(cè)得每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________；對(duì)于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4)下列敘述正確的是________________。A．NaX易水解B．SiX4是共價(jià)化合物C．NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4D．SiF4晶體是由共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(3)粗硅經(jīng)系列反應(yīng)可生成硅烷(SiH4)，硅烷分解也可以生成高純硅．硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷，所以Si元素的非金屬性弱于C元素，用原子結(jié)構(gòu)解釋其原因：_______。(4)此外，還可以將粗硅轉(zhuǎn)化成三氯氫硅(SiHCl3)，通過(guò)反應(yīng)：SiHCl3(g)+H2(g)?Si(s)+3HCl(g)制得高純硅．不同溫度下，SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)物的投料比(反應(yīng)初始時(shí)，各反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比)的變化關(guān)系如圖所示．下列說(shuō)法正確的是_______(填字母序號(hào))。

a．該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大b．橫坐標(biāo)表示的投料比應(yīng)該是c．實(shí)際生產(chǎn)中為提高SiHCl3的利用率，可適當(dāng)降低壓強(qiáng)(5)硅元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是H2SiO3．室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強(qiáng)的是___________，其原因是________________。已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10﹣10、Ka2=1.0×10﹣12，H2CO3：Ka1=4.3×10﹣7Ka2=5.6×10﹣11?！敬鸢浮?1)CD(2)SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025akJ/mol；BC(3)C和Si最外層電子數(shù)相同(或“是同主族元素”)，C原子半徑小于Si(或“C原子電子層數(shù)少于Si”)Si元素的非金屬性弱于C元素，硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷(4)ac(5)硅酸鈉；硅酸的Ka2小于碳酸的Ka2，硅酸鈉更易水解【解析】(1)煉鋼的要求把生鐵中的含碳量去除到規(guī)定范圍，并使其它元素的含量減少或增加到規(guī)定范圍的過(guò)程，簡(jiǎn)單地說(shuō)，是對(duì)生鐵降碳、去硫磷、調(diào)硅錳含量的過(guò)程，這一過(guò)程基本上是一個(gè)氧化過(guò)程，是用不同來(lái)源的氧(如空氣中的氧、純氧氣、鐵礦石中的氧)來(lái)氧化鐵水中的碳、硅、錳等元素．化學(xué)反應(yīng)主要是2FeO+Si2Fe+SiO2、FeO+MnFe+MnO；在使碳等元素降到規(guī)定范圍后，鋼水中仍含有大量的氧，是有害的雜質(zhì)，使鋼塑性變壞，軋制時(shí)易產(chǎn)生裂紋，故煉鋼的最后階段必須加入脫氧劑(例如錳鐵、硅鐵和鋁等)，以除去鋼液中多余的氧：Mn+FeOMnO+Fe，Si+2FeOSiO2+2Fe，2Al+3FeOAl2O3+3Fe，故答案選CD；(2)由題意可知：每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量，即生成=40mol純硅吸收的熱量為akJ熱量，則生成1mol純硅吸收的熱量為kJ=0.025akJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025akJ/mol；A．鈉的強(qiáng)酸鹽不水解，NaX(NaF除外)不易水解，故A錯(cuò)誤；B．硅的鹵化物(SiX4)是由非金屬元素原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成的化合物，是共價(jià)化合物，故B正確；C．鈉的鹵化物(NaX)為離子化合物屬于離子晶體，硅的鹵化物(SiX4)為共價(jià)化合物屬于分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)大于分子晶體的熔點(diǎn)，即NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4，故C正確；D．SiF4晶體是由分子間作用力結(jié)合而成，故D錯(cuò)誤；故答案為BC；(3)C和Si最外層電子數(shù)相同(或“是同主族元素”)，C原子半徑小于Si(或“C原子電子層數(shù)少于Si”)Si元素的非金屬性弱于C元素，硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷，故硅烷的分解溫度遠(yuǎn)低于甲烷；(4)a．因?yàn)殡S著溫度的升高，SiHCl3的轉(zhuǎn)化率增大，平衡右移，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，故a正確；b．增大一種反應(yīng)物的濃度，能提高其它反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而本身的轉(zhuǎn)化率反而降低，故橫坐標(biāo)表示的投料比應(yīng)該是，故b錯(cuò)誤；c．SiHCl3(g)+H2(g)?Si(s)+3HCl(g)正向?yàn)闅怏w系數(shù)增大的方向，降低壓強(qiáng)平衡向氣體系數(shù)增大方向移動(dòng)，可以提高SiHCl3的利用率，故c正確；故答案選a、c；(5)依據(jù)所給數(shù)據(jù)可知：硅酸的Ka2小于碳酸的Ka2，依據(jù)“越弱越水解”可知硅酸鈉更易水解。1.有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的是（）A.風(fēng)能發(fā)電 B.糧食釀酒 C.燃煤脫硫 D.石油裂化2.實(shí)驗(yàn)室以CaCO3為原料,制備CO2并獲得CaCl2·6H2O晶體。下列圖示裝置和原理不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢.制備CO2B.收集CO2C.濾去CaCO3D.制得CaCl2·6H2O3.下列說(shuō)法中不正確的是（）A.氮化硅中N元素的化合價(jià)為－3B.該反應(yīng)中SiO2是氧化劑，C是還原劑C.該反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為6:5D.反應(yīng)中生成0.5molCO時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NA4.通過(guò)資源化利用的方式將CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的產(chǎn)品(如圖所示)，是一種較為理想的減排方式，下列說(shuō)法中正確的是()A．CO2經(jīng)催化分解為C、CO、O2的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)B．除去Na2CO3固體中少量NaHCO3可用熱分解的方法C．過(guò)氧化尿素和SO2都能使品紅溶液褪色，其原理相同D．由CO2和H2合成甲醇，原子利用率達(dá)100%5.下列有關(guān)硅及其化合物的說(shuō)法中正確的是()A．硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中B．反應(yīng)①Na2SiO3＋H2O＋CO2=Na2CO3＋H2SiO3↓，反應(yīng)②Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，兩反應(yīng)是相互矛盾的，不可能都發(fā)生C．普通玻璃、石英玻璃、水泥等均屬于硅酸鹽材料D．硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料6.《天工開(kāi)物》記載：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，擇取無(wú)砂粘土而為之”，“凡坯既成，干燥之后，則堆積窖中燃薪舉火”，“澆水轉(zhuǎn)釉（主要為青色），與造磚同法”。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.沙子和黏土主要成分為硅酸鹽B.“燃薪舉火”使黏土發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化C.燒制后自然冷卻成紅瓦，澆水冷卻成青瓦D.黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料7.用四種溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是（）選項(xiàng)操作及現(xiàn)象溶液A通入CO2，溶液變渾濁飽和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過(guò)量，渾濁消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過(guò)量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁澄清石灰水8.如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說(shuō)法正確的是()A．SiO2除能與HF反應(yīng)外，還能與其他強(qiáng)酸反應(yīng)B．盛放Na2CO3溶液的試劑瓶能用玻璃塞C．硅膠吸水后可重復(fù)再生D．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)9.二氧化碳的過(guò)量排放可對(duì)海洋生物的生存環(huán)境造成很大影響，其原理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．海水酸化能引起HCOeq\o\al(－,3)濃度增大、COeq\o\al(2－,3)濃度減小B．海水酸化能促進(jìn)CaCO3的溶解，導(dǎo)致珊瑚礁減少C．CO2能引起海水酸化，其原理為HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)D．使用太陽(yáng)能、氫能等新能源可改善珊瑚的生存環(huán)境10.現(xiàn)今手機(jī)等電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，推動(dòng)了高純硅的生產(chǎn)與應(yīng)用。工業(yè)上用“西門(mén)子法”。以硅石(SiO2)

為原料制備冶金級(jí)高純硅的工藝流程如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（）已知：SiHCl3室溫下為易揮發(fā)、易水解的無(wú)色液體。A.“還原”過(guò)程需要在高溫條件下，該反應(yīng)的主要還原產(chǎn)物為SiB.為最大程度節(jié)約成本，上述

生產(chǎn)工藝中能循環(huán)使用的物質(zhì)只有H2C.為防止SiHCl3水解而損失、氫氣爆炸，“氧化”、“分離”與“熱解”的過(guò)程均需要在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行D.“氧化”過(guò)程反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si+3HC1SiHCl3+H211.從石英砂制取并獲得高純硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下：①SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2SiCl4③SiCl4＋2H2Si(純)＋4HCl關(guān)于上述反應(yīng)的分析不正確的是()A．①、③是置換反應(yīng)，②是化合反應(yīng)B．任一反應(yīng)中，每消耗或生成28g硅，均轉(zhuǎn)移4mol電子C．高溫下，焦炭與氫氣的還原性均強(qiáng)于硅D．高溫下將石英砂、焦炭、氯氣、氫氣按一定比例混合可得高純硅12.已知X是一種晶體，在一定條件下可發(fā)生如圖所示的變化。下列敘述正確的是()①X可能是鋁或硅②X可能是原子晶體或金屬晶體③W一定是兩性物質(zhì)④W晶體的熔點(diǎn)很高A．①②③B．①②④C．只有③D．③④13.硅及其化合物是重要的材料，應(yīng)用范圍很廣。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅，三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過(guò)程示意圖如下：①用石英砂和焦炭高溫加熱時(shí)有碳化硅生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。②寫(xiě)出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：________________。③SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫(xiě)出并配平該化學(xué)反應(yīng)方程式：________________。(2)水泥屬于硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品，是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程如圖所示：回答下列問(wèn)題：①在分解水泥樣品過(guò)程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是_______________，還可使用_________代替硝酸。②沉淀A的主要成分是__________，其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。③加氨水過(guò)程中加熱的目的是_______。沉淀B的主要成分為_(kāi)_______、_______(寫(xiě)化學(xué)式)。14.硅及其化合物廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能的利用、光導(dǎo)纖維及硅橡膠的制備等．純凈的硅是從自然界中的石英礦石（主要成分為SiO2）中提?。邷叵轮迫〖児栌腥缦路磻?yīng)（方法Ⅰ）：①SiO2（s）+2C（s）?Si（s）+2CO（g）②Si（s）+2Cl2（g）?SiCl4（g）③SiCl4（g）+2H2（g）→Si（s）+4HCl（g）完成下列填空：（1）硅原子核外有______種不同能級(jí)的電子，最外層p電子有______種自旋方向；SiO2晶體中每個(gè)硅原子與______個(gè)氧原子直接相連。（2）單質(zhì)的還原性：碳______硅（填寫(xiě)“同于”、“強(qiáng)于”或“弱于”）．從平衡的視角而言，反應(yīng)①能進(jìn)行的原因是______。（3）反應(yīng)②生成的化合物分子空間構(gòu)型為；該分子為_(kāi)_____分子（填寫(xiě)“極性”或“非極性”）。（4）某溫度下，反應(yīng)②在容積為V升的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡時(shí)Cl2的濃度為amol/L．然后迅速縮小容器容積到0.5V升，t秒后重新達(dá)到平衡，Cl2的濃度為bmol/L．則：a______b（填寫(xiě)“大于”、“等于”或“小于”）。（5）在t秒內(nèi)，反應(yīng)②中反應(yīng)速率v（SiCl4）=______（用含a、b的代數(shù)式表示）。（6）工業(yè)上還可以通過(guò)如下反應(yīng)制取純硅（方法Ⅱ）：④Si（粗）+3HCl（g）SiHCl3（l）+H2（g）+Q（Q＞0）⑤SiHCl3（g）+H2（g）Si（純）+3HCl（g）提高反應(yīng)⑤中Si（純）的產(chǎn)率，可采取的措施有：______、______。參考答案1.A【解析】碳達(dá)峰是指我國(guó)承諾2030年前，二氧化碳的排放不再增長(zhǎng)，達(dá)到峰值之后逐步降低；碳中和是指通過(guò)植樹(shù)造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”，故選A。2.D【解析】HCl與CaCO3反應(yīng)可生成CO2，A正確；CO2的密度比空氣大，故從長(zhǎng)管進(jìn)氣收集CO2，B正確；CaCO3為難溶物，通過(guò)過(guò)濾法除去，C正確；CaCl2·6H2O在蒸發(fā)時(shí)易失去結(jié)晶水，D錯(cuò)誤。3.B【解析】N元素的非金屬?gòu)?qiáng)于Si，則氮化硅中N元素顯－3價(jià)，A正確；該反應(yīng)中Si和O元素未變價(jià)，則SiO2既不是氧化劑又不是還原劑，B錯(cuò)誤；該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是CO，還原產(chǎn)物是Si3N4，其物質(zhì)的量之比為6:1，則其質(zhì)量之比為(6×28):140=6:5，C正確；該反應(yīng)中，C元素由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，則生成0.5molCO時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NA，D正確。4.B【解析】碳酸氫鈉受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，因此除去Na2CO3固體中少量NaHCO3可用熱分解的方法，B正確；過(guò)氧化尿素使品紅溶液褪色是利用它的強(qiáng)氧化性，而二氧化硫使品紅溶液褪色是利用它與品紅化合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，原理不相同，C錯(cuò)誤；由碳氧原子個(gè)數(shù)比可知，二氧化碳與氫氣合成甲醇的原子利用率不是100%，D錯(cuò)誤。5.D【解析】反應(yīng)②是在高溫下進(jìn)行的，CO2為氣體，逸出可使平衡正向移動(dòng)，促使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，B錯(cuò)誤；石英玻璃不屬于硅酸鹽材料，C錯(cuò)誤。6.A【解析】沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸鹽，A錯(cuò)誤；“燃薪舉火”燒制黏土，發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化，制得磚、瓦等硅酸鹽產(chǎn)品，B正確；據(jù)“澆水轉(zhuǎn)釉（主要為青色），與造磚同法”可知，燒制后澆水冷卻成青瓦，C正確；黏土是制造磚瓦、陶瓷的主要原料，在燒制過(guò)程中發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化，D正確。7.B【解析】由于相同溫度下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，因而會(huì)析出NaHCO3晶體，A正確；H2SiO3與CO2不反應(yīng)，渾濁不會(huì)消失，B錯(cuò)誤；CO2＋Ca(ClO)2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO，溶液變渾濁后加入品紅溶液，被HClO氧化褪色，C正確；CO2少量與石灰水反應(yīng)生成CaCO3，CO2過(guò)量時(shí)生成Ca(HCO3)2，加入NaOH，Ca(HCO3)2又轉(zhuǎn)變?yōu)镃aCO3，D正確。8.C【解析】SiO2是酸性氧化物，與HF溶液反應(yīng)是其特殊性質(zhì)，A錯(cuò)誤；Na2CO3水溶液顯堿性，保存時(shí)不能用帶玻璃塞的試劑瓶，B錯(cuò)誤；在圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系中，只有第一行為氧化還原反應(yīng)，其余的均為非氧化還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤。9.C【解析】根據(jù)圖示可知CO2的過(guò)量排放，能導(dǎo)致海水中CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)平衡右移；H＋又能與珊瑚礁溶解生成的COeq\o\al(2－,3)結(jié)合生成HCOeq\o\al(－,3)，促使CaCO3Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)平衡右移，從而使珊瑚礁減少。結(jié)合上述分析可知海水酸化，海水中H＋和HCOeq\o\al(－,3)的濃度均增大，使海水中COeq\o\al(2－,3)的濃度減小，A正確；H＋可結(jié)合珊瑚礁溶解產(chǎn)生的COeq\o\al(2－,3)，故能促進(jìn)CaCO3的溶解，使珊瑚礁減少，B正確；CO2引起海水酸化的原理為CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，C錯(cuò)誤；使用太陽(yáng)能、氫能等新能源，能有效減少CO2的排放，利于改善珊瑚的生存環(huán)境，D正確。10.B【解析】二氧化硅和金屬鎂在高溫下反應(yīng)生成氧化鎂和硅，加入稀硫酸除去氧化鎂，過(guò)濾得到硅，通入氯化氫在200～300℃下反應(yīng)生成SiHCl3，與最后與氫氣反應(yīng)生成Si。二氧化硅和金屬鎂在高溫下反應(yīng)生成氧化鎂和硅，還原產(chǎn)物為硅，鎂和硅反應(yīng)可生成Mg2Si，A正確；流程中H2、HCl既是反應(yīng)物也是生成物，則可循環(huán)使用，B錯(cuò)誤；“氧化”、“分離”與“熱解”的過(guò)程均需要在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，可防止SiHCl3水解而損失、氫氣爆炸，C正確；由流程可知，通入氯化氫在200～300℃下反應(yīng)生成SiHCl3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si+3HClSiHCl3+H2，D正確。11.D【解析】A、在這三個(gè)反應(yīng)中，①、③是置換反應(yīng)，②是化合反應(yīng)，所以A正確；B、這三個(gè)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，其中硅的化合價(jià)都變化了4價(jià)，所以每消耗或生成28g硅即1mol，都轉(zhuǎn)移4mol電子，故B正確；C、在氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性，在反應(yīng)①中，C是還原劑，Si是還原產(chǎn)物，在反應(yīng)③中，H2是還原劑，Si是還原產(chǎn)物，所以在高溫下，焦炭與氫氣的還原性均強(qiáng)于硅，則C正確；D、這些反應(yīng)并不是混合在一起同時(shí)進(jìn)行的，所以高溫下把石英砂、焦炭、氯氣、氫氣按一定比例混合是得不到高純硅的，故D錯(cuò)誤。12.B【解析】①如果X是鋁或硅，X與強(qiáng)堿(如氫氧化鈉)溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉或硅酸鈉和氫氣；偏鋁酸鈉或硅酸鈉溶液中通入二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁或硅酸膠狀沉淀，氫氧化鋁和硅酸煅燒生成氧化鋁和二氧化硅，二氧化硅在高溫下與碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硅；電解熔融的氧化鋁生成鋁，故①正確；②根據(jù)①的分析，X可能是硅，硅是原子晶體，X可能是鋁，鋁是金屬晶體，故②正確；③根據(jù)上述分析，W可能是二氧化硅或氧化鋁，二氧化硅屬于酸性氧化物，不是兩性物質(zhì)，故③錯(cuò)誤；④無(wú)論W是二氧化硅還是氧化鋁，晶體的熔點(diǎn)都很高，故④正確。13.(1)①SiO2+3CSiC+2CO↑②SiHCl3+H2Si+3HCl③SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+