高考化学《加练半小时》微考点24

1．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①② B．②③C．①④ D．③④2．关于硅及其化合物的叙述中，错误的是()A．硅是良好的半导体材料B．二氧化硅能与石灰石反应：SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3＋CO2↑C．可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO23．(2016·南通高三下学期第一次调研)工业上通过反应“SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑”制取单质硅，下列说法正确的是()A．自然界中硅元素均以SiO2形式存在B．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应C．该反应条件下C的还原性比Si强D．生成4.48LCO时转移电子数为0.4×6.03×10234．(2017·黑龙江实验中学高三开学考)氯气用途十分广泛，可用于生产半导体材料硅，其生产的流程如下，下列说法不正确的是()eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up7(①焦炭),\s\do5(高温))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up7(②氯气),\s\do5(加热))eq\x(四氯化硅)eq\o(→,\s\up7(③氢气),\s\do5(高温))eq\x(纯硅)A．①③是置换反应，②是化合反应B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅的C．任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子D．高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅5．下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是()A．都是共价化合物B．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应C．都能溶于水且与水反应生成相应的酸D．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨6．硅是重要的化学元素之一，在从传统材料到信息材料的发展过程中，其创造了一个又一个奇迹。请回答下列问题：(1)硅在元素周期表中的位置是________________。(2)工业上生产粗硅的反应有SiO2＋2C3273K,Si(粗硅)＋2CO↑；SiO2＋3C3273K,SiC＋2CO↑。若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C和SiO2的质量之比为________。(3)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：①若反应Ⅰ的化学方程式为Si(粗硅)＋3HCl553～573K,SiHCl3＋H2，则反应Ⅱ的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。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，写出该反应的化学方程式：_______________________________________。③假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%，则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是________。7．单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～500℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：a．四氯化硅遇水极易水解；b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c．有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/℃57.712.8－315－熔点/℃－70.0－107.2－－－升华温度/℃－－180300162请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。(2)装置A中g管的作用是______________；装置C中的试剂是____________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是____________(填写元素符号)。(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2＋，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。①滴定前是否要滴加指示剂？________(填“是”或“否”)，请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②某同学称取5.000g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL试样溶液，用1.000×10－2mol·L－1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是________。答案精析1．C2．D[水泥的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3；普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。]3．C4.D5．C[二氧化硅不溶于水，硅酸是利用可溶性硅酸盐与酸反应制得的。]6．(1)第三周期ⅣA族(2)1∶2(3)①SiHCl3＋H21373～1453K,Si(纯硅)＋3HCl②SiHCl3＋3H2O,H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑③5∶1解析(1)根据硅的原子序数为14，可知其在元素周期表中位于第三周期ⅣA族。(2)根据产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1，再利用方程式计算。假设参加反应的C为5mol，SiO2为2mol，则二者的质量之比为(5mol×12g·mol－1)∶(2mol×60g·mol－1)＝1∶2。(3)①根据流程图中的信息知，反应Ⅱ的反应物有SiHCl3和H2，生成物有Si(纯硅)和HCl，利用观察法将其配平。②由于SiHCl3中Si为＋4价、H为－1价、Cl为－1价，SiHCl3与H2O发生了氧化还原反应(归中反应)，其氧化产物和还原产物均为H2，最后利用观察法将其配平。③据题意：综合以上各反应的数据可知，在第二轮次的生产中补充投入HCl的物质的量为(eq\f(3,90%)－3)mol，投入H2的物质的量为(eq\f(1,93.75%)－1)mol，二者的比值为5∶1。7．(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)平衡气压浓H2SO4SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4(3)Al、Cl、P(4)①否MnOeq\o\al(－,4)有颜色，故不需其他指示剂②4.48%解析A为Cl2的发生装置，B、C为Cl2的净化装置，D中发生2Cl2＋Sieq\o(=,\s\up7(△))SiCl4，生成物SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水；SiCl4沸点较低，E中用冷却液可得到液态SiCl4；由题中信息粗硅含铁、铝、硼、磷等杂质，即可轻松完成(3)问。(4)①因MnOeq\o\al(－,4)本来有颜色