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1、2022年高考化學(xué)二輪專(zhuān)題題組訓(xùn)練 第11講 考點(diǎn)1 碳、硅及其重要化合物(含解析)
1.據(jù)報(bào)道,科學(xué)家通過(guò)對(duì)稻殼進(jìn)行控制性焚燒熱解,從中提取一種叫做生物質(zhì)納米結(jié)構(gòu)二氧化硅的超高活性材料,將少量這種材料摻入混凝土中,即可制備出超高強(qiáng)度的高性能混凝土。下列關(guān)于二氧化硅的說(shuō)法正確的是( )。
A.二氧化硅溶于水生成硅酸,所以二氧化硅屬于酸性氧化物
B.將二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以得到硅酸
C.因?yàn)楦邷貢r(shí)二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)
D.水晶是比較純凈的二氧化硅,沙子的主要成分是硅酸鹽
解析 二氧化硅為酸性氧化物,但其不溶于水;硅酸的酸性比碳酸的
2、弱;沙子的主要成分是二氧化硅。
答案 B
2.二氧化硅(SiO2)又稱(chēng)硅石,是制備硅及其化合物的重要原料,物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ( )。
A.SiO2既能與HF反應(yīng), 又能與NaOH反應(yīng),屬于兩性氧化物
B.SiO2和Si都是光導(dǎo)纖維材料
C.在硅膠中加入CoCl2可顯示硅膠是否吸水失效
D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)
解析 與酸和堿反應(yīng)均生成鹽和水的氧化物叫兩性氧化物,SiO2與HF反應(yīng)得到的SiF4不屬于鹽類(lèi),A項(xiàng)錯(cuò)誤;SiO2是光導(dǎo)纖維材料,Si為半導(dǎo)體材料,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CoCl2在吸水和失水時(shí)顯示不同的顏色,C項(xiàng)正確;制取Si
3、的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案 C
3.(xx·泰州模擬)我國(guó)目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法。由于三氯氫硅氫還原法具有一定優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用。其簡(jiǎn)化的工藝流程如下圖所示:
(1)由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是____________________(寫(xiě)出兩種)。
(2)由于SiH4具有易提純的特點(diǎn),因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒?,工業(yè)上廣泛采用的合成硅烷的方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________
4、_____________(不需注明反應(yīng)條件,下同);整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水,否則反應(yīng)將不能生成硅烷,而是生成硅酸和氫氣等,其化學(xué)方程式為_(kāi)_________________;整個(gè)系統(tǒng)必須與空氣隔絕,其原因是______________________________。
解析 (1)根據(jù)三氯氫硅氫還原法制備多晶硅的工藝流程可知,發(fā)生的反應(yīng)為Si+3HClSiHCl3+H2,SiHCl3+H2Si+3HCl,反應(yīng)過(guò)程中,HCl、H2等可循環(huán)使用。(2)硅化鎂和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷,反應(yīng)方程式為Mg2Si+4NH4ClSiH4↑+2MgCl2+4NH3↑,由于硅烷(SiH4)在空氣中能自燃,故制備過(guò)程要隔絕空氣。
答案 (1)SiHCl3+H2Si+3HCl HCl、H2(填SiHCl3亦可)
(2)Mg2Si+4NH4ClSiH4↑+2MgCl2+4NH3↑ Mg2Si+4NH4Cl+3H2O===2MgCl2+H2SiO3+4NH3↑+4H2↑ 硅烷在空氣中易自燃,濃度高時(shí)容易發(fā)生爆炸(或其他合理答案)