百科
硅
概念
①元素符号:Si
②原子结构示意图:
③电子式:
④周期表中位置:第三周期ⅣA族
⑤含量与存在:在地壳中的含量为26.3%,仅次于氧,在自然界中只以化合态存在
⑥同素异形体:晶体硅和无定形硅
物理性质
晶体硅是灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体,它的结构类似金刚石,具有较高的沸点和熔点,硬度也很大,它的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。
化学性质
化学性质不活泼
①常温下,除与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应外,与其他物质不反应
②在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质化合
(4)制备:在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅:,将制得的粗硅,再与Cl2反应后,蒸馏出SiCl4,然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为:
相关试题
下列关于物质性质的叙述中,正确的是 [ ] A.Cl2能与金属活动顺序表中大多数金属反应
B.N2是大气中的主要成分之一,雷雨时,可直接转化为NO2
C.硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体,既有氧化性又有还原性
D.硅是应用广泛的半导体材料,常温下化学性质活泼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.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料
C.在常温下,硅的化学性质活泼
D.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:
(1)计算机芯片的主要成分是___________(填元素名称);
(2)光导纤维的主要成分是____________(填成份的名称):
(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_____________(填化学式);下面有关硅的叙述中,正确的是 [ ] A.光导纤维是以硅酸盐为主要原料制成的
B.硅是构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,在自然界中可以以游离态存在
D.硅在电子工业中,是最重要的半导体材料下列关于硅的说法,错误的是 [ ] A.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
B.当加热到一定温度时,硅能与氧气、氢气等非金属反应
C.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
D.硅的导电性介于金属和非金属之间,是良好的半导体材料晶体硅是一种重要的非金属材料,在现代电子工业中具有非常重要的应用。工业上制备高纯硅的主要步骤如下 (1)下列有关硅及化合物的说法,正确的是__________。
A.石英的主要成分是SiO2
B.太阳能电池使用单质硅做材料,其应用有利于环保、节能
C.粗硅制备高纯硅的过程不涉及氧化还原反应
D.玻璃、水泥、陶瓷都属于硅酸盐产品
(2)SiCl4在室温下为无色液体,易挥发,粗硅与氯气反应得到的粗SiCl4中含有大量固体杂质,通过操作A提纯得到纯SiCl4,操作A的名称是___________。
(3)整个制备过程必须严格控制无水无氧。H2还原SiCl4过程中发生的反应是:______________________在该过程中若有O2混入,可能引起的后果是___________________________。某铝合金(硬铝)中含有铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计了如下实验 (1)补全上述①②③④各步反应的离子方程式
① Mg+2H+===Mg2++H2↑ ___________________________
② _______________________,_______________________ Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
③ ___________________________________ CO2+H2O+A1O2-===Al(OH)3↓+3HCO3-
④2A1(OH)3===Al2O3+H2O
(2)该样品中铝的质量分数是_______________
(3)第②步中加入NaOH溶液不足时,会使测定结果_______________第④步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时,会使测定结果_______________第④步对沉淀灼烧不充分时,会使测定结果_______________
A.偏高 B.偏低 C.不影响下列叙述不正确的是 [ ] A.计算机芯片、太阳能电池均采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
B.建设胶州湾跨海大桥、海底隧道使用了大量水泥,水泥是新型无机非金属材料
C.用ClO2取代Cl2对饮用水消毒,效果更好
D.“雨后彩虹”“海市蜃楼”既是一种自然现象又是光学现象,也与胶体的知识有关英国两位科学家因在石墨烯材料领域有卓越研究而获得2010年诺贝尔奖。科学家预测,该材料有可能代替晶体硅在电子工业的地位,从而引发电子工业的新革命。目前晶体硅在电子工业中的作用是 [ ] A.制光导纤维
B.制耐高温材料
C.做半导体
D.制光学仪器氮化硅是一种高温结构陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃高温时反应获得氮化硅。
(1)画出N的原子结构示意图:______________。 根据元素周期律知识,写出氮化硅的化学式:
______________
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。 写出它被氢氟酸腐蚀的化学方程式:________________________________下列说法均摘自某科普杂志,你认为无科学性错误的是 [ ] ①铅笔芯的原料的重金属铅,儿童在使用时不可用嘴吮咬铅笔,以免引起铅中毒;
②一氧化碳有毒,生有煤炉的居室,可放置数盆水,这样可有效地吸收一氧化碳,以防煤气中毒;
③“汽水”浇灌植物有一定道理,其中二氧化碳的缓释,有利于作物的光合作用;
④硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯片业的发展,可以说:“硅是信息技术革命的催化剂”
A.①③
B.③④
C.①④
D.②③下列说法:①硅化学性质很稳定,因此硅在自然界中以游离态形式存在;②硅和二氧化硅都能与NaOH溶液反应;③二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大的差异;④二氧化硅是一种酸性氧化物,它不与任何酸发生反应。正确的是 [ ] A.①②③④
B.①②④
C.①④
D.②③科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中错误的是 [ ] A.自然界中硅元素的储量丰富
B.自然界中存在大量的单质硅
C.高纯度的硅被用作计算机芯片
D.可用H2在高温下还原SiCl4的方法得到高纯硅硅被誉为无机非金属材料的主角。据2001年12月的《参考消息》报道,有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”。下列有关说法正确的是 [ ] A.硅的含量居第二位,在地球上有丰富的单质硅资源,如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅
B.硅相对于氢气便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是有开发价值的燃料
C.存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞
D.硅是一种良好的半导体材料,所以是制造光导纤维的基本原料下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是 [ ] a b c A. Al AlCl3 Al(OH)3 B. HNO3 NO NO2 C. Si SiO2 H2SiO3 D. CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO X、Y、Z为短周期元素的单质,X、Y的组成元素为同主族元素,U、V为它们的 氧化物,这些物质之间的转化关系如下图所示,其中反应条件和某些产物已经略去。 (1)U是计算机长距离联网使用的传输速度快、信息量大的线路所使用材料的主要化学成分, U的名称是________________。这种材料埋在地下时,如果裸露在碱性土壤中,结果会短路,用离子方程式说明原因________________________________________。
(2)反应Ⅰ和Ⅲ的化学方程式分别为________________________________________________________;
_________________________________________________________________ 。晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的反应中,焦炭的作用是________________________________ 。
(2)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):①SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出反应的化学反应方程式_____________________________________________________________________ 。
②装置B中的试剂是______________________ 。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是__________________________________ 。
③反应一段时间后,装置D中观察到的现象是____________________________________________________________ ,发生反应的化学方程式为_____________________________________________________ 。装置D不能采用普通玻璃管的原因是______________________________ ,在还原SiHCl3过程中若混O2,可能引起的后果是_______________________________________________________ 。下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是 [ ] a b c A. Al AlCl3 Al(OH)3 B. HNO3 NO NO2 C. Si SiO2 H2SiO3 D. CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO 近日,“杭州创造”首届十大创新成就评选发布晚会上,浙江省富通集团光纤预制棒项目赢得十大创新成就殊荣。光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目,目前国内光缆生产厂家约200家,大部分靠买进口光纤预制棒来生产光缆。
(1)光纤预制棒的化学成分是___________,晶体类型为__________。
(2)如果把光缆裸露在碱性土壤中,结果会短路,用离子方程式说明原因__________________。
(3)下列说法正确的是_______
A、石英玻璃与普通玻璃都是硅酸盐制品
B、二氧化硅是良好半导体材料
C、工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品
D、石英与二氧化碳化学键相同
(4)石英可以制备各种各样的陶瓷制品,如坩埚、蒸发皿、氮化硅高温结构陶瓷等。写出氮化硅的化学式__________,工业上用石英、焦碳、氮气制备氮化硅,写出反应方程式___________________。
(5)晶体硅是电子工业的重要材料,工业上大量的晶体硅是由石英为原料制备得到的。制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3;
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。
其中用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源装置略去):
为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及 。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是:_______________。装置D中发生反应的化学方程式为____________________。光纤通信是一种现代化的通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前,我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络,即信息高速公路。光纤通信所使用的光缆,其主要部件为光导纤维。下列说法正确的是 [ ] ①制造光导纤维的主要原料是CaCO3;②制造光导纤维的主要原料是SiO2;③硅在自然界最主要的存在 形式是二氧化硅;④光导纤维除传递光信号;还可作半导体
A.①④
B.②③
C.①③
D.②④中国北京曙光公司研制出了第一款具有我国完全自主知识产权的高性能CPU芯片-“龙芯”1号。请回答以下问题:
(1)“龙芯”(芯片)的主要化学成分是_____________。
(2)计算机长距离联网使用的光纤电缆,其使用的材料是_____________,主要化学成分为____________。
(3)如果这种埋在地下的材料裸露在碱性土壤中,结果会断路,用离子方程式说明原因 ______________________________________。2011年3月,某新闻网报道:用硅胶束带把胃捆起来将胃分成两部分。硅胶束带内置有硅胶内囊,术后可通过调节泵抽注生理盐水来调节内囊口径,从而使其摄入少量食物即有饱胀感,达到减肥目的。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、氢气等非金属反应氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高,化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与氮气在1300℃反应制得。它可做汽轮机叶片、永久性模具、柴油发动机等。
(1)氮原子的结构示意图为________________,氮化硅的化学式为_______________。
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。试写出该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式:__________________________________。
(3)现用四氯化硅和氮气在氢气保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅,反应的化学方程式为:______________________________。下列说法不正确的是 [ ] 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
B.硅是非金属元素,但它的单质具有金属光泽
C.硅和二氧化硅的化学性质不活泼,常温下可与NaOH溶液物质起反应
D.自然界中存在大量单质硅,其含量仅次于氧下列说法不正确的是 [ ] 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
B.硅是非金属元素,但它的单质具有金属光泽
C.硅和二氧化硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质起反应
D.自然界中存在大量单质硅,其含量仅次于氧下列关于碳和硅的叙述中,正确的是 [ ] A.其氧化物都能与NaOH溶液反应
B.其单质在加热时都能跟O2反应
C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸
D.碳和硅两种元素共有两种单质有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,下列关于其有利因素的说法中,你认为不妥的是 [ ] A.便于运输、储存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料
B.自然界的含硅物质易开采
C.硅燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制
D.自然界中存在大量单质硅以石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下:
①SiO2+2CSi(粗)+2CO↑
②Si(粗)+2Cl2SiCl4
③SiCl4 +2H2Si(纯)+4HCl
关于上述反应的分析不正确的是[ ] 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
C.任一反应中,每消耗或生成28 g硅,均转移2mol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A是一种常见的单质,B、C为中学常见的化合物,A、B、C均含有元素X,它们有如下图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。下列判断正确的是 [ ] A.X元素可能为Al
B.X元素可能为Si
C.反应①和②互为可逆反应
D.反应①和②一定为氧化还原反应(1)二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁能源,被誉为“二十一世纪的新能源”。工业上制二甲醚是在一定的温度(230-280℃)、压强(2-10MPa)和催化剂作用下进行的,反应器中发生了下列反应:
CO(g) +2H2(g)CH3OH(g);△H=-90.7 kJ/mol;
2CH3OH(g)CH3OCH3(g) +H2O(g);△H= -23.5 kJ/mol;
CO(g) +H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H=-41.2kJ/mol。
反应器中的总反应可表示为:3CO(g)+ 3H2(g)CH3OCH3(g) +CO2(g),则该反应的△H=____________
(2)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应式是:2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3(g) +3H2O(g);
△H >0。判断该反应在一定温度下,体积恒定的密闭容器中达到化学平衡状态的依据是__________。
A.容器中密度不变
B.容器内压强保持不变
C.平均摩尔质量保持不变
D.v(CO2):v(H2) =1:3 E单位时间内消耗2 mol CO2,同时消耗1 mol二甲醚
(3)如图是二甲醚燃料电池的工作原理示意图。请回答下列问题:①B电极上的电极反应式是____________;
②若燃料电池中通入二甲醚(沸点为-24.9℃)的速率为1.12 L/min(标准状况),以该燃料电池作为电源电解2 mol/LCuSO4溶液500 mL,则通电30s后理论上阴极可析出________g金属铜(假设整个过程中,能量利用率为75%)。
(4)粗Si的提纯是我国重要的化工工业。已知:
反应①:Si(粗)+3HCl(g)SiHCl3(l)+ H2(g);
反应②:SiHCl3+H2Si(纯) +3HCl。
①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H2,写出该反应的化学方程式_________________;H2还原SiHCl3过程中若混有O2,可能引起的后果是_____________;
②由于SiH4具有易提纯的特点,因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法。工业上广泛采用的合成硅烷的方法是让硅化镁和固体氯化铵在液氨介质中反应得到硅烷,该反应的化学方程式是
__________________;
③硅能用于合成硅橡胶。下图是硅橡胶中的一种,其主要优点是玻璃化温度低,耐辐射性能好。该硅橡胶的化学式为_____________。下列有关物质的性质或应用的说法正确的是 [ ] A.晶体硅是光纤制品的主要化学成分
B.合金至少含两种以上的金属元素
C.胶体可产生丁达尔现象
D.石油分馏可获得乙烯、丙烷和丙烯下列关于硅单质及其化合物的说法中,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高纯度的硅广泛用于制作光导纤维 ④熔化氢氧化钠固体时,不能使用石英坩埚
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④下表所列各组物质中,不能通过一步反应实现如图所示转化的是 [ ] a b c A. AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 B. HNO3 NO NO2 C. Si SiO2 Na2SiO3 D. CH2=CH2 CH3CH2Br CH3CH2OH 下列各组物质中,满足如下图物质一步转化关系的选项是 [ ] X Y Z A. Na NaOH NaHCO3 B. Cu CuSO4 Cu(OH)2 C. C CO CO2 D. Si SiO2 H2SiO3 科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中错误的是 [ ] A.硅原子既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物
B.高纯度的硅被广泛用于制作计算机芯片
C.自然界中存在贮量丰富的单质硅
D.晶体硅的熔点比结构相似的碳化硅晶体的熔点要高下列表述不正确的是 [ ] A. 人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅
B. 化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐
C. 提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料
D. 太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能有A、B、C、D四种含硅元素的物质,它们能发生如下反应:
①C与烧碱溶液反应生成A和水;②A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D;③B在空气中燃烧生成C;④C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体;⑤C在高温下与碳反应生成单质B。
根据上述变化,写出A、B、C、D的化学式。
A__________;B________;C__________;D________。下列表述正确的是 [ ] ①人造刚玉熔点很高,可用作高温耐火材料,主要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐
③三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料
④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
A.①②③
B.②④
C.③④⑤
D.③⑤下列说法错误的是 [ ] A.硅是制造太阳能电池的常用材料
B.二氧化硅是制造光导纤维的材料
C.常温下硅性质活泼,可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应
D.水玻璃可用作木材防火剂下列有关硅的叙述中,正确的是 [ ] A.硅只有在高温下才能跟氢气发生化合反应,单质硅有多种不同的结构
B.硅是构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,是最重要的半导体材料,也是制造光导纤维的原料下列关于碳和硅的比较,正确的是 [ ] A.它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸
B.碳和硅的最高正价都是+4价
C.硅元素在地壳中的含量占第二位,碳占第一位
D.碳和硅在自然界存在形式都是既有游离态也有化合态下列关于硅的叙述中,错误的是 [ ] A.硅广泛存在于自然界中,天然单质硅叫硅石
B.硅的导电性介于导体与绝缘体之间
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质发生反应
D.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色、有金属光泽的固体最新试题- 1关于乡村地域与城镇地域的叙述,正确的是[ ]A、城镇地域的范围通常比乡村地域大B、城镇地域是乡村地域发展的基础和
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