1、2018 届高考大题狂练专题 11 硅及其化合物（满分 60 分 时间 30 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1天宫二号空间实验室已于 2016 年 9 月 15 日 22 时 04 分在酒泉卫星发射中 心发射成功。请回答下列问题：（1）耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是_（填化学式），该物质的类别属于_（填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”) ，实验室中不能用玻璃塞试剂瓶盛放 KOH 溶液，原因是_（用离子方程式表示）（2 ）“碳纤维复合材料制品”应用于“天宫二号”的推进系统。碳纤维复合材料具有重量轻、可设计强度高的特点。碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成，其中合
2、成树脂是高分子化合物，则制备合成树脂的反应类型是_。来源:学|科|网 Z|X|X|K（3）太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉，其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。 天宫二号 使用的光伏太阳能电池，该电池的核心材料是_ _，其能量转化方式为_。 下图是一种全天候太阳能电池的工作原理：太阳照射时的总反应为 V3+ VO2+ H2O=V2+VO2+2H+，则负极反应式为_；夜间时，电池正极为_（填“a”或“b”）。【答案】 SiO2 酸性氧化物 SiO2+2OH- =SiO32-+H2O 聚合反应 Si（或答“晶体硅”） 太阳能转化为电能 VO 2+ +H2O-e - =VO
3、2+2H+ b【解析】试题分析：（1）石英是 SiO2；SiO 2能与强碱反应生成硅酸盐和水； (2)通过聚合反应合成高分子化合物；（3）太阳能电池的主要原料是高纯硅；负极失电子发生氧化反应；解析：（1）石英玻璃的成分是 SiO2；SiO 2能与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，所以 SiO2属于酸性氧成 VO2+，负极反应式是 VO2+ +H2O-e - =VO2+2H+；夜晚 V2+失电子发生氧 化反应，所以 a 是负极、b 是正极。点睛：原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应；电解质溶液中阳离子移向正极、阴离子移向负极。学科 6 网2硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由
4、来已久，在现代生活中有广泛应用回答下列问题：（1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有_。（2）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图：来源:学科网 ZXXK锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意如下： 过程发生反应的化学方程式为_(SiO 2+3C SiC+2CO为副反应）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_。整个制备过程必须严格控制无水。SiCl 4遇水剧烈水解生成两种酸，反应 的化学方程式是
5、_。 工业上也可以通过如下图所示的流程制取纯硅：有关物质的沸点数据如下表，提纯 SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_；SiHCl 3极易水解，其完全水解的化学方程式为_ _。物质 Si SiCl4 SiHCl3来源 :学& 科&网 Z&X&X&K SiH2Cl2 SiH3Cl来源 :学#科#网 HCl SiH4沸点/ 2355 57.6 31.8 8.2 30.4 84.9 111.9 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
6、物质的量之比是_。【答案】 纯碱、石英、石灰石 SiO2+2C Si+2CO 1:2 SiCl4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HCl 蒸馏 SiHCl 3+3H2OH 2SiO3+H 2+3HCl 5:1【解析】(1)工业上生产普通玻璃的主要原料是纯碱、石英、石灰石，故答案为：纯碱、石英、石灰石；(2)i 过程中二氧化硅与 C 在高温下反应生成硅和一氧化碳，反应的化学方程式为 SiO2+2C Si+2CO，反应中的副反应为 SiO2+3C SiC+2CO，若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为 1：1，根据方程式，生成 1mol 硅和碳化硅，参加反应的 C 和 SiO2的物质的量分别
7、为 5mol 和 2mol，质量之比为 5mol12g/mol：2mol60g /mol=1:2，故答案为：SiO 2+2C Si+2CO；1:2；SiCl 4遇水剧烈水解生成两种酸，反应的化 学方程式为 SiCl4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HCl，故答案为：SiCl 4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HCl ； 根据中方程式 SiHCl3+3H2OH 2SiO3+H 2+3HCl 可知，反应生产 1mol 纯硅需补充 HCl： -3，需补充 H2： -1，补充 HCl 与 H2的物质的量之比为( -3)：( -1)90%9.75%90%.755：1，故答案为：5：1。3
8、500 多年前，一艘载着天然苏打晶体的商船在航行中搁浅，船员们便在附近的沙滩上用几块苏打晶体支锅煮饭。之后他们惊奇地发现，锅下苏打在沙粒接触处出现了许多晶莹发亮的珠子。回答下列问题（1）请你分析一下，这种珠子可能是_A水晶颗粒 B无水碳酸钠 C玻璃珠 D晶体硅（2）实验室可在坩埚中模拟制备此物 质，下列坩埚中可选用的是_(填字母)。A普通坩埚 B石英坩埚 C刚玉坩埚 D铁坩埚（3）制备此物质的主要反应方程式为_(任写一个)。（4）氢氟酸常用作此物质的蚀刻剂，原因为:_（用化学方程式表示）。【答案】 C D SiO 2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2或 SiO2+CaCO3 CaSiO3+
9、CO2 SiO2+4HF=SiF4+2H 2O【解析】本题考查 SiO2的性质，（1）苏打是 Na2CO3，沙子的成分是 SiO2，在高温下发生 SiO2Na 2CO3制备玻璃使用原料是石灰石、纯碱、石英，发生的反应是iO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2、SiO 2+CaCO3 CaSiO3+CO2；（4）氢氟酸能腐蚀玻璃，发生的反应是 SiO24HF =SiF42H 2O。4世博会中国馆“东方之冠”由钢筋混凝土、7 000 多块铝板和 1 200 多块玻璃等建成。来源:学科网 ZXXK（1）铝板易被烧碱腐蚀，玻璃易被氢氟酸腐蚀，原因分别为：_、_。（用化学方程式表示）（2）生产硅酸盐
10、水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是_。制备普通玻璃的主要反应方程式为_（任写一个）。（3）石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是_（填化学式）。（4）要将 NaOH 高温熔化，下列坩埚中可选用的是_（填字母）。A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚 C氧化铝坩埚 D铁坩埚【答案】 2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2 SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O 石灰石 SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2或 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 SiO 2 D【解析】 (1)铝板易被烧碱腐蚀，玻璃易被氢氟
11、酸腐蚀，反应的化学方程式分别为：2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2，SiO 2 + 4HF = SiF4 + 2H2O，故答案为：2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2，SiO 2 + 4HF = SiF4 + 2H2O；(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料为石灰石。制备普通玻璃的主要反应方程式有SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2或 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 ，故答案为：石灰石；SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2或 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 ；(3)石英玻璃的主要成分是 SiO2，故答案为：SiO 2；与氢氧化钠不反应，故 D 正确；故选 D。学科 1 网
