高中化学复习知识点硅的化学性质Word格式.docx

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溶液反应

B．硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料

C．硅酸是一种比碳酸还弱的酸

D．硅的化学性质不活泼，不与任何物质反应

5．下列有关硅的叙述正确的是

A．硅在常温下能跟氧气发生化合反应

B．硅是组成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位

C．硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应

D．硅在电子工业中是重要的半导体材料

6．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．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应

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

7．关于硅的说法不正确的是

A．晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体

B．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应

C．利用二氧化硅与C反应能制得粗硅

D．二氧化硅性质较稳定，常温下不与任何物质反应

8．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．晶体硅的结构与金刚石类似

C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提炼工艺复杂，价格昂贵

9．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）

B．

C．

D．

10．下列物质中不能与硅发生化学反应的是（）

溶液B．

C．

D．浓硝酸

二、综合题

11．下图为相关物质间的转化关系，其中甲、丙为生活中常见的金属单质，乙、丁为非金属单质且丁为气态，E为白色沉淀，D为浅绿色溶液。

请回答：

（1）组成甲的元素在元素周期表中的位置为____________，请列举乙单质的一种用途__________，用电子式表示丁的形成过程________________________

（2）在C溶液中滴入2滴酚酞，再逐滴加入稀盐酸至红色消失，可得到一种胶体，该胶体的胶粒成分是________________（化学式）

（3）反应①的离子方程式为____________________________

（4）将B的稀溶液加水稀释，在图中画出溶液的pH随加水体积的变化趋势曲线。

__________

（5）将等物质的量的A和NaOH混合溶于水，该溶液中离子的物质的量浓度由大到小的顺序为：

________________________

（6）若反应②中盐酸过量，向D溶液中滴加84消毒液，溶液的颜色发生了变化，该反应的离子方程式为________________________________________，小辉同学欲设计实验，验证D溶液中的阳离子尚未完全被氧化，请你将实验过程补充完整：

取反应液少许于试管中，滴加______________________，则证明D中的阳离子未完全被氧化。

12．地球化学中，通常用热重分析研究矿物在受热时的质量变化以确定其组成。

取66.6mg由高岭石［Al4Si4O10（OH）8］和方解石（CaCO3）组成的矿物，加热到673K～1123K区间内分解为氧化物，样品总失重13.8mg。

高岭石受热分解反应方程式：

Al4Si4O10（OH）8→2Al2O3+4SiO2+4H2O

（1）硅原子核外电子排布在____个不同的电子层中，核外最外层电子分布在____个不同的轨道中。

（2）硅与铝同周期且相邻，化学性质有相似性，写出Si与NaOH溶液反应的化学方程式________。

（3）高岭石是长石的一种，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。

由钙长石化学式CaAl2Si2O8可推知钠长石的化学式为_________________。

（4）此矿物中高岭石的质量分数为____________。

a.44%b.56%c.77.5%d.80%

（5）若对高岭土进行煅烧活化，然后利用盐酸进行分解，对于分解出的氯化铝溶液及二氧化硅再分别加入碱溶液进行去杂提纯，最后得到的氯化铝溶液可制备氧化铝。

写出由氯化铝溶液得到纯净氧化铝的化学反应方程式（要求最节约）：

_____________________。

（6）用焦炭与石英砂（SiO2）混合高温，产生粗硅，现由两种方法将粗硅提纯：

第一种方法：

Si+2Cl2

SiCl4SiCl4+2H2

Si+4HCl

第二种方法：

Si+3HCl

SiHCl3SiHCl3+H2

Si+3HCl。

工业上常用第二种方法来提纯单晶硅，其原因是_________________。

参考答案

1．C

【解析】

【详解】

A．硅既有非金属性，又有金属性，其单质具有金属光泽，故A正确；

B．具有导电性，硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是一种半导体材料，故B正确；

C．常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应，故C错误；

D．加热和高温条件下，硅能与氧气、氢气起反应，故D正确；

故选C。

2．C

A．二氧化硫与氯水反应生成硫酸和盐酸，使氯水褪色，体现二氧化硫的还原性，与漂白性无关，故A错误；

B．铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，硫酸中部分硫元素化合价降低、部分化合价不变，浓硫酸表现强的氧化性和酸性，使铜化合价升高体现浓硫酸的强的氧化性，故B错误；

C．硅单质中硅化合价为0，处于低价，一定条件下能将铁从其氧化物中置换出来，体现其还原性，故C正确；

D．过氧化氢分解生成氧气和水，反应中二氧化锰起催化作用，故D错误；

3．D

硅与某非金属元素X的化合物具有高熔点高硬度的性能，说明该晶体为原子晶体，可能为碳化硅、氮化硅、二氧化硅，而四氯化硅、四氟化硅为分子晶体，所以X一定不可能是ⅦA族元素，故选D。

4．D

A.

都是酸性氧化物，能够与

溶液反应，A正确；

B.硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子工业的各个领域，B正确；

C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳会产生白色胶状沉淀硅酸，因此硅酸是一种比碳酸还弱的酸，C正确；

D.硅的化学性质不活泼，在室温下可以和氢氟酸、氢氧化钠溶液反应，D错误；

答案选D。

5．D

A.硅的化学性质稳定，常温下氢气、氧气、氯气等不反应，A项错误；

B.氧元素在地壳中的含量居第一位，硅排在第二位，B项错误；

C.硅的化学性质不活泼，常温下可与F2、HF和强碱等反应，C项错误；

D.硅是化学性质稳定的半导体材料，广泛应用于计算机领域，D项正确；

【点睛】

解答本题的关键是要熟记单质硅在常温下能与F2、HF和强碱等反应，在高温下能与O2、Cl2等反应。

6．A

A.晶体硅的结构与金刚石相似，是具有正四面体形的空间立体网状结构，所以物理性质与金刚石相似，熔、沸点高，硬度大，故A正确；

B.硅的化学性质不活泼，但常温下可与F2、HF和强碱反应，故B错误；

C.单晶硅是由二氧化硅与碳共热，再将产物与氯化氢或者氯气反应（提纯），得到SiCl4或SiHCl3，然后与氨气高温反应（也有其他不同方法）最后得到较纯的硅单质是提炼工艺不算复杂，价格谈不上昂贵，故C错误；

D.晶体硅是一种非金属单质，虽然它具有金属光泽，且为半导体材料，故D错误；

故答案为A。

7．D

A．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料，故A正确；

B．硅与氯气反应生成四氯化硅，与氧气加热生成二氧化硅，所以加热到一定温度时硅能与氯气、氧气等非金属反应，故B正确；

C．工业上，在电炉中用炭粉还原二氧化硅制得硅，故C正确；

D．硅常温下与氢氟酸、氢氧化钠反应，故D错误；

故选D。

本题考查了硅的物理性质、化学性质等知识点，注意硅常温下、加热条件下能够发生的反应是解题关键，注意对基础知识的积累。

8．A

A.晶体硅为正四面体结构，与金刚石类似，A正确；

B.晶体硅常温下可以与氢氟酸反应，B错误；

C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提炼工艺不复杂，价格不高，已经被普及使用，C错误；

D.晶体硅有金属光泽，可以导电，但它属于非金属材料，D错误；

故选A。

9．B

A．N2与O2反应生成物为NO，不能直接生成NO2，故A不符合题意；

B．Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，偏铝酸钠与CO2反应生成Al（OH）3，故B符合题意；

C．Fe与HCl反应生成FeCl2，不能生成FeCl3，故C不符合题意；

D．Si与HCl不发生反应，故D不符合题意；

故答案为：

B。

10．D

A．硅能与NaOH溶液发生反应生成硅酸钠和氢气，故A不符合题意；

B．硅能与F2发生反应生成四氟化硅，故B不符合题意；

C．硅与氧气在加热条件下反应生成二氧化硅，故C不符合题意；

D．硅不与浓硝酸发生反应，故D符合题意；

D。

11．第三周期第IIIA族光电池或半导体材料H·

+·

H→H︰HH2SiO3Al3++3AlO2－+6H2O═4Al（OH）3↓

c（Na+）＞c（OH－）＞c（AlO2－）＞c（H+）ClO－+2Fe2＋+2H＋===Cl－+2Fe3＋+H2O滴加铁氰化钾{K3[Fe（CN）6]}溶液，若生成蓝色沉淀

【分析】

应用元素化合物知识，结合题中文字信息，推断框图中各物质，进而回答相关问题。

生活中常见金属单质有铝、铁、铜，图中甲能与稀盐酸、NaOH溶液反应生成气体非金属单质丁，则甲为Al，丁为H2，A为NaAlO2溶液，B为AlCl3溶液，进而白色沉淀E为Al（OH）3。

因D为浅绿色溶液，则丙为Fe，D为FeCl2溶液。

非金属单质乙能与NaOH溶液反应生成H2，则乙为Si，C为Na2SiO3溶液。

（1）甲（Al）原子核外有3个电子层，最外层有3个电子，在元素周期表中位于第三周期第IIIA族。

乙单质（Si）是常用的半导体材料，用于光电池、计算机芯片。

电子式表示丁（H2）的形成过程为H·

H→H︰H。

（2）在Na2SiO3溶液中滴入稀盐酸得到硅酸胶体，胶粒成分是H2SiO3。

（3）反应①为双水解反应，其离子方程式为Al3++3AlO2－+6H2O═4Al（OH）3↓。

（4）AlCl3溶液中存在水解平衡Al3++3H2O

Al（OH）3+3H+，加水稀释时平衡右移，n（H+）增大，c（H+）减小，pH增大，但始终小于7。

（5）等物质的量NaAlO2和NaOH的混合溶液中，溶质完全电离，c（Na+）最大；

AlO2－水解AlO2－+2H2O

Al（OH）3+OH－，使c（OH－）＞c（AlO2－）；

考虑水电离，c（H+）最小。

故溶液中离子的物质的量浓度由大到小的顺序c（Na+）＞c（OH－）＞c（AlO2－）＞c（H+）。

（6）反应②中盐酸过量，则D溶液中溶质为FeCl2和HCl，滴加84消毒液（NaClO）后发生氧化还原反应，该反应的离子方程式为ClO－+2Fe2＋+2H＋==Cl－+2Fe3＋+H2O。

证明Fe2＋未完全被氧化，即检验Fe2＋，可滴加铁氰化钾{K3[Fe（CN）6]}溶液，生成蓝色沉淀。

有Fe3＋存在时，不能用KSCN溶液和氯水检验Fe2＋，因Fe3＋与KSCN溶液变红；

有Cl-存在时，不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋，酸性KMnO4溶液能氧化Cl-。

12．33Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑NaAlSi3O8c2AlCl3+3H2O→Al2O3+6HCl↑温度较低，耗能少；

HCl可以循环利用

（1）根据硅原子核外电子排布分析；

（2）Si与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气；

（3）根据不同类长石其氧原子的物质的量分数相同，结合化合价代数和是0可写出钠长石的化学式；

（4）由高岭石[Al4Si4O10（OH）8]和方解石（CaCO3）组成的矿物，加热到673K～1123K区间内分解为氧化物，方解石分解生成CaO和二氧化碳，高岭石受热分解反应方程式：

Al4Si4O10（OH）8→2Al2O3+4SiO2+4H2O，所以减少的质量为二氧化碳和水的质量，列方程组计算；

（5）AlCl3水解生成氢氧化铝，氢氧化铝分解生成氧化铝；

（6）根据反应中能量的消耗和原料的使用来分析。

（1）硅为14号元素，其核外有14个电子，硅原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，则硅原子核外电子排布在3个电子层，核外最外层电子分布在3个不同的轨道中；

（2）硅与铝同周期且相邻，化学性质有相似性，Si与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气，则其反应的化学方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；

（3）结合钙长石的化学式可知钠长石就是将钙长石的中钙更换为钠，铝硅酸阴离子不变，以及化合物中化合价代数和等于0可得钠长石的化学式为NaAlSi3O8；

Al4Si4O10（OH）8→2Al2O3+4SiO2+4H2O，所以减少的质量为二氧化碳和水的质量，设矿物中高岭石为xmol，方解石为ymol，则516x+100y=66.6×

10-3g，4x×

18+44y=13.8×

10-3g

解得：

x=1×

10-4mol，y=1.5×

10-4mol，则高岭石的质量为1×

10-4mol×

516g/mol=51.6×

10-3g=51.6mg，则此矿物中高岭石的质量分数为

×

100%=77.5%，故合理选项是c；

（5）AlCl3是强酸弱碱盐，在溶液中Al3+水解生成氢氧化铝，氢氧化铝分解生成氧化铝，则氯化铝溶液得到纯净氧化铝的化学反应方程式（要求最节约）为：

2AlCl3+3H2O→Al2O3+6HCl↑；

第二种方法反应温度较低，能量消耗少，而且HCl能循环使用。

本题考查了电子排布式、化学方程式的书写、硅酸盐的表示方法、物质含量的计算、工业生产的条件选择等，熟悉物质的性质是解答本题的关键，要结合物质的性质、能耗等分析解答。