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硅及其化合物對人類現代文明具有特殊貢獻.請回答下列有關問題:
(1)硅原子的結構示意圖:
 

(2)下列物品或設備所用材料屬于硅酸鹽的是
 
;
①長江三峽水泥大壩②石英光導纖維③陶瓷坩堝④普通玻璃⑤硅太陽能電池
A.①②③B.③④⑤C.②③④D.①③④
(3)常溫下,SiCl4為液態(tài),沸點為57.6℃,在空氣中冒白霧.制備高純度硅的中間產物SiCl4中溶有液態(tài)雜質,若要得到高純度SiCl4,應采用的方法是
 
;用化學方程式及必要文字解釋SiCl4在空氣中冒白霧的原因:
 
;
(4)工業(yè)上可用SiCl4(g)制備高溫結構陶瓷氮化硅,其反應方程式為:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)
高溫
Si3N4(s)+12HCl(g);△H=akJ?mol(a<0)
①該反應的平衡常數表達式K=
 
;
②在密閉恒容容器中,能表示上述反應達到平衡狀態(tài)的是
 
;
A.3v(N2)=v(H2)      B.v(HCl)=4v(SiCl4
C.混合氣體密度保持不變      D.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
③在某條件下達到平衡時,H2與HCl物質的量之比為m:n;保持其他條件不變,降低溫度達到新平衡時,H2與HCl物質的量之比
 
m:n(填“>”“=”或“<”).
分析:(1)硅原子核內質子數=電子數=14;
(2)陶瓷、玻璃、水泥等都是硅酸鹽產品;
(3)SiCl4沸點低,可用蒸餾分離,SiCl4易水解;
(4)①依據平衡常數概念寫出反應的平衡常數計算式;
②可逆反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等(同種物質)或正逆反應速率之比等于系數之比(不同物質),平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不變;
③該反應正反應是放熱反應,降低溫度,平衡向正反應移動,H2的物質的量減小,HCl的物質的量物質的量增大.
解答:解:(1)硅原子的結構示意圖:精英家教網,
故答案為:精英家教網;
(2)①長江三峽水泥大壩是硅酸鹽,故①正確;
②石英光導纖維的成分是二氧化硅,不是硅酸鹽,故②錯誤;
③陶瓷坩堝是硅酸鹽,故③正確;
④普通玻璃是硅酸鹽,故④正確;
⑤硅太陽能電池的成分是硅單質,不是硅酸鹽,故⑤錯誤;
故答案為:D;
(3)SiCl4沸點低,可用蒸餾分離,SiCl4易水解:SiCl4+3H2O═H2SiO3+4HCl,用在干燥條件下進行,
故答案為:干燥條件下蒸餾;SiCl4+3H2O═H2SiO3+4HCl;
(4)①依據反應3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)
高溫
Si3N4(s)+12HCl(g);根據平衡常數的概念,該反應的平衡常數K:
c12(HCl)
c3(SiCl4)c2(N2)c6(H2)
,
故答案為:
c12(HCl)
c3(SiCl4)c2(N2)c6(H2)
;
②A.3v(N2)=v(H2),說明達到了平衡狀態(tài),故A正確;
B.都是正反應方向,故B錯誤;
C.正反應密度減小,密度不變說明達到平衡狀態(tài),故C正確;
D.反應達到平衡時的濃度與反應的初始物質的量以及反應的轉化程度有關,不能確定是否達到平衡,故D錯誤;
故答案為:AC;
③該反應正反應是放熱反應,降低溫度,平衡向正反應移動,到達新平衡,H2的物質的量減小,HCl的物質的量物質的量增大,新平衡H2和HCl的物質的量之比<
m
n

故答案為:<.
點評:本題考查硅及其化合物的性質和化學平衡狀態(tài)的判斷,題目難度不大,本題注意把握化學平衡狀態(tài)判斷的角度,特別是正逆反應速率的關系,為易錯點.
練習冊系列答案
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晶體硅是一種重要的非金屬材料,制備高純硅的主要流程如圖所示:

已知SiHCl3能與H2O強烈反應,生成一種可燃燒的單質氣體和兩種酸.請回答下列問題:
(1)寫出制備粗硅的化學方程式
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO
SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO

(2)在生成SiHCl3的反應中,還原劑與還原產物的質量比為
14:1
14:1

(3)整個制備過程必須控制無水無氧,若有水可能發(fā)生的反應是
3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2
3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl、C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2

(4)下列關于硅及其化合物的敘述錯誤的是
B C D
B C D
(填字母代號)
A.二氧化硅晶體中硅氧原子間以共價鍵結合
B.用于現代通訊的光導纖維的主要成分是高純度的硅
C.硅與碳位于同一主族,性質相似,在自然界中廣泛存在著游離態(tài)的硅
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Si是帶來人類文明的重要元素之一.下列關于硅及其化合物的說法中正確的是( �。�
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硅及其化合物對人類現代文明具有特殊貢獻,請回答下列有關問題:

(1)硅原子的結構示意圖:________。

(2)下列物品或設備所用的材料屬于硅酸鹽的是________。

長江三峽水泥大壩;②石英光導纖維;③陶瓷坩堝;④普通玻璃;⑤硅太陽能電池

A①②③? ???? B③④⑤?????? C②③④? ???? D①③④

(3)常溫下,SiCl4為液態(tài),沸點為57.6,在空氣中冒白霧。制備高純度硅的中間產物SiCl4中溶有液態(tài)雜質,若要得到高純度SiCl4,應采用的方法是________;用化學方程式及必要文字解釋SiCl4在空氣中冒白霧的原因:_______________________________________

(4)工業(yè)上可用SiCl4(g)制備高溫結構陶瓷氮化硅,其反應方程式為

3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g) Si3N4(s)12HCl(g) ΔHa kJ/mol(a0)

該反應的平衡常數表達式K______________.

在密閉恒容容器中,能表示上述反應達到平衡狀態(tài)的是________。

A3v(N2)v(H2)

Bv(HCl4v4v(SiCl4)

C.混合氣體密度保持不變

Dc(N2)c(H2)c(HCl)136

在某條件下達到平衡時,H2HCl物質的量之比為mn;保持其他條件不變,降低溫度達到平衡時,H2HCl物質的量之比________mn(“>”、”)。

 

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