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4.1.1 硅及二氧化硅 1.可以用來制取半導體材料(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.有些科學家提出硅是“21世紀的能源”，這主要是由于作為半導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，但能與氫氟酸反應 D.自然界中硅的儲量豐富，自然界中存在大量的單質硅 3.下列物質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.帶有橡膠塞的細口瓶 5.下列關于硅的說法不正確的是(C) A.硅是非金屬元素，但它的單質是灰黑色有金屬光澤的固體 B.硅的導電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導體材料 C.硅的化學性質不活潑，常溫下不與任何物質反應 D.當加熱到一定溫度時，硅能與氧氣、氯氣等非金屬反應 6.由石英砂制取并獲得高純硅的主要化學反應如下: 關于上述反應的分析不正確的是(D) A.粗硅中可能含有SiO2、C等雜質 B.高溫下，焦炭與氫氣的還原性均強于硅 C.任一反應中，每消耗或生成28 g硅，均轉移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纖維，實現(xiàn)光電信號轉化 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.光導纖維導光的能力很強，是非常好的通訊材料 D.硅膠多孔，吸附能力強，可以用作催化劑的載體 8.硅被譽為無機非金屬材料的主角。有科學家提出硅是“21世紀的能源”“未來的石油”。下列有關說法正確的是(B) A.硅的含量居第二位，在地球上有豐富的單質硅資源，如石英、水晶的主要成分都是SiO2 B.單質硅是一種良好的半導體材料，可用于制造太陽能電池 C.存放NaOH溶液的試劑瓶應用玻璃塞 D.60 g SiO2含有NA個SiO2分子 9.下列關于SiO2和CO2的敘述中不正確的是(C) A.都是共價化合物 B.SiO2可用于制光導纖維，干冰可用于人工降雨 C.都能溶于水且與水反應生成相應的酸 D.都是酸性氧化物，都能與強堿溶液反應 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，C項錯誤；SiO2與強堿溶液反應生成硅酸鹽，CO2與強堿溶液反應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(括號內為雜質)，請選用下面提供的試劑和操作，將標號填在表內。 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)生產粗硅的反應有:SiO2+2CSi（粗）+2CO↑，SiO2+3C KSiC+2CO↑。若產品中單質硅與碳化硅的物質的量之比為1∶1，則參加反應的C和SiO2的質量之比為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Ⅰ為Si（粗）+3HClSiHCl3+H2，則反應Ⅱ的化學方程式為SiHCl3+HKSi（純）+3HCl。 ②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質，寫出該反應的化學方程式:SiHCl3+3H2O====H2SiO3+3HCl+H2↑。 ③設每一輪次制備1 mol純硅，且生產過程中硅元素沒有損失，反應Ⅰ中HCl的利用率為90%，反應Ⅱ中H2的利用率為93.75%，則在第二輪次的生產中，補充投入HCl和H2的物質的量之比是5∶1。