硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯...

硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：

（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：_____________。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：____________________。

（2）化学研究性学习小组在探究硅的制取方法时，从资料查阅到下列信息：①Mg在高温条件下可与SiO2反应；②金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐和SiH4；③SiH4在空气中自燃。

他们根据信息进行实验，当用足量稀H2SO4溶解第①步实验获得的固体产物时，发现有爆鸣声和火花；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量、计算，测得其产率只有预期值的63%左右。

①第①步实验发生反应的化学方程式是　　　　　　　　 ；______　　 ____。

②用稀H2SO4溶解第①步实验获得固体产物时，产生爆鸣声和火花的原因是(用化学方程式表示)_________________，　　　　　　　　　　　 。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前

制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式_______________________________。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式______________________________________________。H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是____________________________________________。

(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。

A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥

B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承

C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维

D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。____________________________________________。

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（16分）硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：

制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl₃）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

（1）在制粗硅的反应中，焦炭的作用是________。

（2）整个制备过程必须严格控制无水、无氧。

①SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式　　　；②H₂还原SiHCl₃过程中若混O₂，可能引起的后果是。

(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释　　________　。

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硅及其化合物是重要的材料，应用范围很广。请回答下列问题：

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

①用石英砂和焦炭高温加热时有碳化硅生成，该反应的化学方程式为______________。

②写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：________________。

③SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出并配平该化学反应方程式：________________。

(2)水泥属于硅酸盐工业产品，是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

回答下列问题：

①在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_______________，还可使用_________代替硝酸。

②沉淀A的主要成分是__________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为________。

③加氨水过程中加热的目的是_______。沉淀B的主要成分为________、_______(写化学式)。

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硅单质及其化合物应用很广．请回答下列问题：

制备硅半导体材料必须先得到高纯硅．三氯甲硅烷还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

写出由纯制备高纯硅的化学反应方程式 ______ ．

整个制备过程必须严格控制无水、无氧．遇水剧烈反应生成、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式 ______ ；

下列有关硅材料的说法正确的是 ______ ．

A.单质硅化学性质稳定，但可以被强碱溶液腐蚀

B.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

D.光导纤维的主要成分是

硅酸钠水溶液俗称水玻璃．取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入盐酸，振荡．写出实验现象并给予解释用化学方程式说明 ______ ．

在人体器官受到损伤时，需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内，这种材料是 ______ 填字母．

A.高温结构陶瓷     生物陶瓷      导电陶瓷．

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硅单质及其化合物应用范围很广。三氯硅烷（SiHCl3）还原法是目前工业制高纯度硅的主要方法，生产过程如下图：

根据题意完成下列备题：

（1）硅在元素周期表的位置____________，其最外层有____________种能量不同的电子。

（2）硅的气态氢化物为SiH4，其空间构型为____________；三氯硅烷中某些元素最高价氧化物对应水化物的酸性________________________填化学式。

（3）写出三氯硅烷与氢气反应的化学反应方程式：____________。

（4）自然界中硅酸盐种类多，结构复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。如正长石（KAlSi3O8），氧化物形式为：____________。

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硅单质及其化合物应用范围很广。

（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备纯硅：

Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

Ⅱ.粗硅与干燥的氯气在450 ℃～500 ℃ 反应制得SiCl₄

Ⅲ.  SiCl₄液体经精馏提纯后与过量H₂在1100 ℃～1200 ℃ 反应制得纯硅

已知SiCl₄沸点为57.6 ℃，能与H₂O强烈反应。1 mol H₂与SiCl₄气体完全反应吸收的热量为120.2 kJ。请回答下列问题：

① 第Ⅰ步制备粗硅的化学反应方程式为________，第Ⅲ步反应的热化学方程式是________。

②整个制备纯硅过程必须严格控制无水无氧。SiCl₄在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，其生成物是________；H₂还原SiCl₄过程中若混O₂，可能引起的后果是________。

（2）二氧化硅大量用于生产玻璃。工业上用SiO₂、Na₂CO₃和CaCO₃共283 kg在高温下完全反应时放出CO₂ 44 kg，生产出的玻璃可用化学式Na₂SiO₃·CaSiO₃·xSiO₂表示，则其中x＝。

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甲硅烷广泛用于电子工业、汽车领域，三氯氢硅（SiHCl3）是制备甲硅烷的重要原料。回答下列问题：

(1)工业上以硅粉和氯化氢气体为原料生产SiHCl3时伴随发生的反应有：

Si(s)＋4HCl(g)= SiCl4(g)＋2H2(g)　　 ∆H＝-241 kJ/mol

SiHCl3(g)＋HCl(g)=SiCl4(g)＋H2(g)　 ∆H＝-31 kJ/mol

以硅粉和氯化氢气体生产SiHCl3的热化学方程式是____________________________。

(2)工业上可用四氯化硅和氢化铝锂（LiAlH4）制甲硅烷，反应后得甲硅烷及两种盐。该反应的化学方程式为_________________。

(3)三氯氢硅歧化也可制得甲硅烷。反应2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)为歧化制甲硅烷过程的关键步骤，此反应采用一定量的PA100催化剂，在不同反应温度下测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。

① 353.15 K时，平衡转化率为_________，反应的平衡常数K＝________（保留3位小数）。该反应是________反应（填“放热”“吸热”）。

②323.15 K时，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_________、__________。

③ 比较a、b处反应速率的大小：va_____vb （填“＞”“＜”或“＝”）。已知反应速率v正＝，v逆＝，k1、k2分别是正、逆反应的速率常数，与反应温度有关，x为物质的量分数，则在353.15 K时＝________（保留3位小数）。

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甲硅烷广泛用于电子工业、汽车领域，三氯氢硅（SiHCl3）是制备甲硅烷的重要原料。回答下列问题：

(1)工业上以硅粉和氯化氢气体为原料生产SiHCl3时伴随发生的反应有：

Si(s)＋4HCl(g)= SiCl4(g)＋2H2(g)　　 ∆H＝-241 kJ/mol

SiHCl3(g)＋HCl(g)=SiCl4(g)＋H2(g)　 ∆H＝-31 kJ/mol

以硅粉和氯化氢气体生产SiHCl3的热化学方程式是____________________________。

(2)工业上可用四氯化硅和氢化铝锂（LiAlH4）制甲硅烷，反应后得甲硅烷及两种盐。该反应的化学方程式为_________________。

(3)三氯氢硅歧化也可制得甲硅烷。反应2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)为歧化制甲硅烷过程的关键步骤，此反应采用一定量的PA100催化剂，在不同反应温度下测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。

① 353.15 K时，平衡转化率为_________，反应的平衡常数K＝________（保留3位小数）。该反应是________反应（填“放热”“吸热”）。

②323.15 K时，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_________、__________。

③ 比较a、b处反应速率的大小：va_____vb （填“＞”“＜”或“＝”）。已知反应速率v正＝，v逆＝，k1、k2分别是正、逆反应的速率常数，与反应温度有关，x为物质的量分数，则在353.15 K时＝________（保留3位小数）。

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甲硅烷广泛用于电子工业、汽车领域，三氯氢硅（SiHCl3）是制备甲硅烷的重要原料。回答下列问题：

(1)工业上以硅粉和氯化氢气体为原料生产SiHCl3时伴随发生的反应有：

Si(s)＋4HCl(g)=SiCl4(g)＋2H2(g)　　 ∆H＝-241kJ/mol

SiHCl3(g)＋HCl(g)=SiCl4(g)＋H2(g)　　 ∆H＝-31kJ/mol

以硅粉和氯化氢气体生产SiHCl3的热化学方程式是 ___。

(2)铝锂形成化合物LiAlH4既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂，遇水能得到无色溶液并剧烈分解释放出H2，请写出其水解反应化学方程式____。LiAlH4在化学反应中通常作_______(填“氧化”或“还原”)剂。工业上可用四氯化硅和氢化铝锂（LiAlH4）制甲硅烷，反应后得甲硅烷及两种盐。该反应的化学方程式为 _________

(3)三氯氢硅歧化也可制得甲硅烷。反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)为歧化制甲硅烷过程的关键步骤，此反应采用一定量的PA100催化剂，在不同反应温度下测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。

①353.15K时，平衡转化率为____，该反应是____反应（填“放热”“吸热”）。

②323.15K时，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的最佳措施是____。

(4)比较a、b处反应速率的大小：Va ___Vb （填“＞”“＜”或“＝”）。已知反应速率V正=K1x2SiHCl3，V逆=K2xSiH2Cl2xSiCl4，K1，K2分别是正、逆反应的速率常数，与反应温度有关，x为物质的量分数，则在353.15K时K1/K2 ＝____（保留3位小数）。

(5)硅元素最高价氧化物对应的水化物是H2SiO3，室温下，0.1mol/L的硅酸钠溶液和0.1mol/L的碳酸钠溶液，碱性更强的是 ___，其原因是____。已知：H2SiO3 :Ka1=2.0×10-10、Ka2=2.0×10-12、H2CO3 ：Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.6×10-11

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