无机非金属材料的主角——硅的非选择题同步练习

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11.(10分)硅单质和碳单质及相应氧化物、氢化物、盐在性质上有很多相似的地方.如它们的最高价氧化物都是酸性氧化物，都能与碱反应生成盐和水，都能和碱性氧化物(如CaO)反应生成盐等;它们的氢化物都能燃烧生成对应的氧化物和水.把河沙(主要成分是SiO2)跟镁粉按一定质量比(稍大于15∶24)混合均匀，装入试管中加热大约1分钟后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物.待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物.

(1)写出河沙与镁粉在加热条件下的化学方程式：__________________________

________________________________________________________________________，

该反应是______反应(填“放热”或“吸热”).

(2)生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是(填化学式)________________.

(3)写出产生“爆炸声”的化学方程式：_______________________________

________________________.

解析：m(SiO2)∶m(Mg)15∶24，则n(SiO2)∶n(Mg)1∶4.SiO2与Mg反应生成的硅化物必定是Mg2Si，则还要生成MgO.SiO2与Mg的混合物仅被加热1分钟后就剧烈反应，这说明反应放热.MgO与Mg2Si的混合物中加入稀硫酸后生成的气态氢化物应是SiH4，SiH4在空气中自燃的产物是SiO2和H2O.

答案：(1)SiO2+4Mg△(=====)Mg2Si+2MgO 放热

(2)SiH4

(3)SiH4+2O2===SiO2+2H2O

12.(15分)硅单质及其化合物应用范围很广.

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备纯硅.

Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

Ⅱ.粗硅与干燥的氯气在450℃～500℃条件下反应制得SiCl4

Ⅲ.SiCl4液体经精馏提纯后与过量H2在1100℃～1200℃条件下反应制得纯硅

已知SiCl4沸点为57.6℃，能与H2O强烈反应.1 mol H2与SiCl4气体完全反应吸收的热量为120.2 kJ.

请回答下列问题：

①第Ⅲ步反应的热化学方程式是______________________________________

________________________________________________________________________.