高考化学一轮复习（第三辑）考点33 硅的性质及制法（含解析）.doc

考点33 硅的性质及制法聚焦与凝萃1了解硅的基本性质；2了解硅的工业制法；3认识硅及化合物在现代科技的应用。解读与打通常规考点硅单质1物理性质：在自然界中硅元素只有化合态，无游离态。与碳相似，单质硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点、沸点很高，硬度大。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。2化学性质：硅元素原子的最外层电子数相同，都有4个电子，化学性质不活泼，常温下除f2、hf酸和强碱外，硅不跟其他物质起反应。在加热时可与一些非金属和其他物质反应。（1）与单质的反应si2f2=sif4sio2sio2si2cl2sicl4si + 2h2sih4sicsic（2）与化合物的反应si4hf = sif42h2si2naohh2o = na2sio32h2隐性考点3硅的工业制法 制取粗硅：sio22csi2co粗硅的提纯：si2cl2sicl4，sicl42h2si4hcl4用途晶体硅可以用来制造晶体管和光电池，同时硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心。 融合与应用例1下列关于硅的说法不正确的是 ()a硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体b硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料c硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应d当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应【答案】c【解析】常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液等反应；加热和高温条件下，硅能与氧气、氢气起反应。例2我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是 ()a晶体硅和金刚石的物理性质相似b硅在地壳中含量居第二位，可以以游离态存在于自然界中c晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵d晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电【答案】a扫描与历练【正误判断】(正确的打“”，错误的打“”)（每个判断2分，共40分）（ ）1金刚石、石墨和c60互为同分异构体（ ）2因石墨具有导电性，可用石墨炸弹破坏输电线、电厂设备（ ）3c60的摩尔质量是720（ ）4因碳原子最外层有4个电子，故碳的化合物多为共价化合物（ ）5碳元素是形成化合物种类最多的元素（ ）6c、co主要体现还原性（ ）7在点燃的条件下，c可以还原氧化镁生成镁和二氧化碳（ ）8硅的晶体结构与金刚石相似（ ）9硅是地壳中含量最多的非金属，其单质是灰黑色有金属光泽的固体（ ）10硅的导电性介于金属与绝缘体之间，是良好的半导体材料（ ）11硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应（ ）12si和烧碱溶液反应，改变反应物用量，都可用同一离子方程式表示 (2007重庆，8)（ ）13工业上用焦炭和石英制取粗硅的反应方程式为sio2+csi+co2（ ）14粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应（ ）15高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片（ ）16自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅（ ）17盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅（ ）1828 g硅含有6.021023个电子（ ）1928si、29si、30si是不同的核素（ ）20在粗硅的制取中发生反应2csio22cosi，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性实训与超越【7+1模式】一、单选（76分=42分）12012年我国载人飞船再次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流。飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是()a它耐高温抗氧化 b它比钢铁轻、硬，但质地较脆c它没有固定熔点 d它是一种新型无机非金属材料2硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是 ()a硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制b从si(s)o2(g)sio2(s)h858.6 kjmol-1可知，硅燃烧放出的热量多c自然界中硅的储量丰富，可以从自然界直接获得单质硅d硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一3下列说法正确的是().a光导纤维的主要成分是硅 b常用氢氟酸(hf)来刻蚀玻璃c制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英d实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液4绿泥石的组成可表示为al4si4ox(oh)y，其中x、y分别为 ()a108 b710 c810 d975硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是()a硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 b粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应c反应：si2naohh2o=na2sio32h2中，si为还原剂，naoh和h2o为氧化剂d硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应6下列说法正确的是()aco、no、no2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在b检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加kscn溶液23滴即可c在粗硅的制取中，2csio2si2co硅被还原，所以硅的非金属性比碳强d用sio2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通co27有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的h2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是()(提示：si2naohh2o=na2sio32h2)a物质的量之比为11 b物质的量之比为12 c质量之比为41 d质量之比为21二、填空（18分）8硅及其化合物在自然界广泛存在并被人类应用。 （1）氮化硅膜与二氧化硅膜相比较具有表面化学性能稳定等优点，故氮化硅膜可用于半导体工业。可以用nh3和sih4(硅烷)在一定条件下反应，并在600t的加热基板上生成氮化硅膜：3sih44nh3si3n412h2以硅化镁为原料制备硅烷的反应和工业流程如下：反应原理：4nh4clmg2si4nh3sih42mgcl2h0nh4cl中的化学键类型有 ，sih4的电子式为 。上述生产硅烷的过程中液氨的作用是 。氨气是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成no的化学方程式 ，实验室可利用如下图所示装置完成该反应。在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是 。（2）三硅酸镁(mg2si3o8nh2o)难溶于水，在医药上可做抗酸剂。它除了可以中和胃液中多余的酸之外，生成的h2sio3还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为 。将0. 184g三硅酸镁加入到50ml0.1moll1盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，用0.1moll1naoh溶液滴定剩余的盐酸，消耗naoh溶液30ml，则mg2si3o8nh2o中n的值为 。(注：mg2si3o8的摩尔质量为260gmol-1)。考点三十三 硅的性质及制法扫描与历练【正误判断】题号正误解析1由同种元素形成的不同单质互称同素异形体。2略3摩尔质量的单位是g/mol。4略5略6略7碳不能还原氧化镁。8略9硅在地壳中的含量仅次于氧。10略11硅在常温下可以与强碱等发生反应。12略13反应生成的是co而不是co2。14粗硅制备单晶硅先利用氧化反应即用cl2氧化粗硅，再利用还原反应即用h2还原sicl4。15略16自然界中无单质硅存在17硅能与氢氟酸反应，不能与盐酸反应1828g硅含有电子的数目为6.021023mol1148.428102419略20依据元素周期律知硅的还原性大于碳的还原性，但上述反应能发生是因为产物中有气体co生成，使平衡向右移动，实训与超越【7+1模式】题号答案解 析1b航空材料的特点是质轻、高强度、耐高温抗氧化等高可靠性，故b错，a正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅、高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料，c、d正确。2c硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅不是气体，其污染容易得到有效控制；硅为固体燃料，化学性质不活泼，运输、贮存比较容易且又安全；硅在自然界中无单质形式，只有化合物，所以c是错误的。3ba项，光导纤维的主要成分是二氧化硅，不正确；c项，制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英，不正确；d项，保存氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶，因为naoh与玻璃的主要成分反应生成的硅酸钠是一种矿物胶，时间长了会打不开瓶塞，不正确。4a据化学式中各元素化合价的代数和为0可知：(3)4(4)4(2)x(21)y0，则有2xy28。将各选项中x、y的值代入验证，只有a项符合。5a粗硅提纯涉及的反应：si2cl2sicl4、sicl42h2si4hcl都是氧化还原反应，b错误；硅与氢氧化钠溶液反应中naoh既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物，起氧化作用的是水，c错误；硅能与氢氟酸反应，但不能与盐酸反应，d错误。6da选项中no易被空气氧化，a错误；b选项中kscn溶液变红色只能说明红砖中含有3价的铁，并不能说明铁以氧化铁形式存在，b错误；c选项通过该反应可判断还原性csi，但实际上非金属性：csi，c错误；d选项正确。7c粗硅与盐酸反应是其中的fe与盐酸反应：fe2hcl=fecl2h2，粗硅与碱反应是其中的硅与碱液反应：si2naohh2o=na2sio32h2。因放出等量h2，则fe与si的物质的量之比为21，质量之比为41。8（1）极性键(或共价键)、配位键、离子键吸收热量，保证反应在常温下进行4nh35o24no6h2onh4no3(或硝酸铵)（2）mg2si3o8nh2o4hcl=3h2sio32