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4.1.1 硅及二氧化硅 1.可以用來制取半導(dǎo)體材料(如大規(guī)模集成電路)的是(C) A.二氧化硅 B.粗硅 C.高純硅 D.硅酸鹽 2.有些科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列有關(guān)硅的說法中，不正確的是(D) A.高純度的硅廣泛用于制作計算機(jī)芯片 B.硅可由二氧化硅還原制得 C.低溫時，硅與水、空氣和酸不反應(yīng)，但能與氫氟酸反應(yīng) D.自然界中硅的儲量豐富，自然界中存在大量的單質(zhì)硅 3.下列物質(zhì)中主要成分不是二氧化硅的是(A) A.硅膠 B.水晶 C.瑪瑙 D.硅石 4.NaOH、KOH等堿性溶液可以貯存在下列哪種試劑瓶中(D) A.帶有玻璃塞的細(xì)口瓶 B.帶有玻璃塞的廣口瓶 C.帶滴管的滴瓶 D.帶有橡膠塞的細(xì)口瓶 5.下列關(guān)于硅的說法不正確的是(C) A.硅是非金屬元素，但它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體 B.硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料 C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng) D.當(dāng)加熱到一定溫度時，硅能與氧氣、氯氣等非金屬反應(yīng) 6.由石英砂制取并獲得高純硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下: 關(guān)于上述反應(yīng)的分析不正確的是(D) A.粗硅中可能含有SiO2、C等雜質(zhì) B.高溫下，焦炭與氫氣的還原性均強(qiáng)于硅 C.任一反應(yīng)中，每消耗或生成28 g硅，均轉(zhuǎn)移4 mol 電子 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 7.下列關(guān)于材料的特性及用途的說法錯誤的是(A) A.高純硅用于制造光導(dǎo)纖維，實現(xiàn)光電信號轉(zhuǎn)化 B.石英中無色透明的晶體就是通常所說的水晶，其主要成分是二氧化硅 C.光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的能力很強(qiáng)，是非常好的通訊材料 D.硅膠多孔，吸附能力強(qiáng)，可以用作催化劑的載體 8.硅被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角。有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”。下列有關(guān)說法正確的是(B) A.硅的含量居第二位，在地球上有豐富的單質(zhì)硅資源，如石英、水晶的主要成分都是SiO2 B.單質(zhì)硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，可用于制造太陽能電池 C.存放NaOH溶液的試劑瓶應(yīng)用玻璃塞 D.60 g SiO2含有NA個SiO2分子 9.下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是(C) A.都是共價化合物 B.SiO2可用于制光導(dǎo)纖維，干冰可用于人工降雨 C.都能溶于水且與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸 D.都是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) 解析:SiO2和CO2中都只含有共價鍵，均為共價化合物，A項正確；干冰升華吸熱，可用于人工降雨，B項正確；SiO2不能與水反應(yīng)，C項錯誤；SiO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成硅酸鹽，CO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成碳酸鹽或碳酸氫鹽，D項正確。 10.如何除去下列各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，請選用下面提供的試劑和操作，將標(biāo)號填在表內(nèi)。 供選試劑:A.鹽酸、B.燒堿溶液、C.氧氣、D.水、E.CO2、F.不用其他試劑。 供選操作:①加熱、②加熱熔融、③過濾、④結(jié)晶。 解析:(1)除去SiO2中的NaHCO3可用水溶法。 (2)除去SiO2中的CaCO3可先用鹽酸溶解，然后再過濾。 (3)除去SiO2中的Si可用加熱法:Si+O2SiO2。 (4)因NaCl溶于水而SiO2不溶于水，所以除去NaCl中的SiO2可用水溶解、過濾、結(jié)晶法。 11.硅是人類文明發(fā)展的重要元素之一，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）工業(yè)生產(chǎn)粗硅的反應(yīng)有:SiO2+2CSi（粗）+2CO↑，SiO2+3C KSiC+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1∶2。 （2）工業(yè)上可以通過如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SiHCl3+HKSi（純）+3HCl。 ②整個制備過程必須嚴(yán)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:SiHCl3+3H2O====H2SiO3+3HCl+H2↑。 ③設(shè)每一輪次制備1 mol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(bǔ)充投入HCl和H2的物質(zhì)的量之比是5∶1。