硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，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

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硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，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下：

①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为                       。
②在流化床反应的产物中，SiHCl₃大约占85%，还有SiCl₄、SiH₂Cl₂、SiH₃Cl等，粗硅生成SiHCl₃的化学反应方程式                              。
（3）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       ；SiHCl₃极易水解，其完全水解的产物为       。

物质	Si	SiCl₄	SiHCl₃	SiH₂Cl₂	SiH₃Cl	HCl	SiH₄
沸点/℃	2355	57.6	31.8	8.2	-30.4	-84.9	-111.9

（4）还原炉中发生的化学反应为：。
（5）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是。

答案

（1）石英砂、纯碱和石灰石（2分）
（2）①SiO₂ + 2C

Si + 2CO↑（2分）、SiO₂ + 3C

SiC + 2CO↑（2分）
②Si + 3HCl

SiHCl₃ + H₂（2分）
（3）蒸馏（1分） H₄SiO₄（或H₂SiO₃）、H₂、HCl（2分，答不全，少一种扣一分，但有错不给分）
（4）SiHCl₃ + H₂

Si + 3HCl （2分）
（5）H₂、HCl（2分）

解析

试题分析：（1）生产普通玻璃的主要原料有石英砂、纯碱和石灰石
（2）①石英砂的主要成分是SiO₂，与C可能的反应有：SiO₂ + 2C

Si + 2CO↑、SiO₂ + 3C

SiC + 2CO↑
②粗硅生成SiHCl₃的化学反应方程式为Si + 3HCl

SiHCl₃ + H₂
（3）硅的氯化物的熔点相差较大且互溶，所以采用蒸馏的方法可提纯SiHCl₃，从元素的种类上分析SiHCl₃完全水解的产物有H₄SiO₄（或H₂SiO₃）、H₂、HCl
（4）还原炉中发生的反应是氢气还原SiHCl₃，化学方程式为SiHCl₃ + H₂

Si + 3HCl
（5）氯碱工业的产品有H₂、Cl₂、NaOH，所以为上述工艺生产提供部分原料是H₂、HCl

举一反三

化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH^-反应，生成SiO₄^4-，然后SiO₄^4-迅速水解生成H₄SiO₄，下列有关说法正确的是（）。

A．原硅酸钠（Na₄SiO₄）能迅速水解，且水解后呈碱性，故Na₄SiO₄为弱电解质

B．石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品

C．2HCl +Na₂SiO₃ = H₂SiO₃↓+2NaCl说明Cl 的非金属性大于Si

D．半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指：将二氧化硅制成晶体硅

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已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如图所示的转化，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素的单质，B、C、H在通常情况下为气体，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。

请完成以下填空：
（1）H的名称是________。
（2）E的两种用途是________、________。
（3）反应③的化学方程式是________。
（4）反应④的离子方程式是________。

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材料是人类生存和社会发展的物质基础，不同的材料功能各不相同。以下都是有关材料的内容，试根据所给内容回答问题。
(1)氢能是未来能源最佳选择之一，氢能的利用涉及氢的储存、输运和使用。贮氢合金是解决氢的储存等问题的重要材料。贮氢合金中最具代表的是镧镍合金(LaNi₅)，已知LaNi₅(s)＋3H₂(g)

LaNi₅H₆(s)ΔH＝－31.77 kJ·mol^－1。
镧镍合金的熔点比镧、镍的熔点________(填“高”“低”或“介于两者之间”)，根据反应原理，形成LaNi₅H₆的化学反应条件是________。最近有人提出可以研制出一种性能优越的催化剂，可以大大提高贮氢合金的贮氢能力，你认为该讲法可信吗？________(填“可信”或“不可信”)，其理由是___________________________________________________。
(2)无机非金属材料是日常生活中不可缺少的物质，它往往具有高强度、耐高温、耐腐蚀的特点。Si₃N₄就是一种重要的精细陶瓷，合成氮化硅的方法之一为：
3SiO₂＋6C＋2N₂

Si₃N₄＋6CO。Si₃N₄属于________晶体，在上述反应中氧化剂为________。

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工业上由粗硅制取高纯硅有以下反应：①Si(s)＋3HCl(g)=SiHCl₃(g)＋H₂(g)　ΔH＝－381 kJ·mol^－1；
②SiHCl₃(g)＋H₂(g)=Si(s)＋3HCl(g)。对上述反应的说法中正确的是(　　)。

A．均为置换反应和氧化还原反应

B．反应①、②实际上互为可逆反应

C．由于反应①放热，则反应②可能是吸热的，也可能是放热的

D．提高SiHCl₃产率，应采用加压和升温的办法

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有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是(　　)。

A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料

B．氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任何无机酸反应

C．光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维

D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听

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