1．

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：

\(\rm{①}\)高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅\(\rm{;}\)

\(\rm{②}\)粗硅与干燥\(\rm{HCl}\)气体反应制得\(\rm{SiHCl_{3}:Si+3HCl\overset{{300}^{0}C}{=} SiHCl_{3}+H_{2};}\)

\(\rm{③SiHCl_{3}}\)与过量\(\rm{H_{2}}\)在\(\rm{1 000～1 100 ℃}\)反应制得纯硅。

已知：\(\rm{SiHCl_{3}}\)能与\(\rm{H_{2}O}\)强烈反应，在空气中易自燃。

请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\) 第\(\rm{①}\)步制备粗硅的化学方程式为__________________。 

\(\rm{(2)}\) 粗硅与\(\rm{HCl}\)反应完全后，经冷凝得到的\(\rm{SiHCl_{3}(}\)沸点\(\rm{33.0 ℃)}\)中含有少量\(\rm{SiCl_{4}(}\)沸点\(\rm{57.6 ℃)}\)和\(\rm{HCl(}\)沸点\(\rm{-84.7 ℃)}\)，提纯\(\rm{SiHCl_{3}}\)采用的方法为____。 

\(\rm{(3)}\) 用\(\rm{SiHCl_{3}}\)与过量\(\rm{H_{2}}\)反应制备纯硅的装置如下\(\rm{(}\)热源及夹持装置略去\(\rm{):}\)

\(\rm{①}\)装置\(\rm{B}\)中的试剂是____。装置\(\rm{C}\)中的烧瓶需要加热，其目的是__________。 

\(\rm{②}\)反应一段时间后，装置\(\rm{D}\)中观察到的现象是___________________，装置\(\rm{D}\)不能采用普通玻璃管的原因是___________________，装置\(\rm{D}\)中发生反应的化学方程式为______________。 

\(\rm{③}\)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___________________。 

\(\rm{④}\)为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是____\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。 

\(\rm{a.}\) 碘水  \(\rm{b.}\) 氯水

\(\rm{c. NaOH}\)溶液   \(\rm{d. KSCN}\)溶液

\(\rm{e. Na_{2}SO_{3}}\)溶液

2．

判断正误\(\rm{(}\)正确的打“\(\rm{√}\)”，错误的打“\(\rm{×}\)”\(\rm{)}\)

\(\rm{(1)}\)因为\(\rm{SiO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)硬度大，所以可用于制造光导纤维。             

\(\rm{(2)}\)根据\(\rm{HF}\)与\(\rm{SiO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)反应的化学性质，在实际应用中可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。             

\(\rm{(3)}\)石英砂可用于生产单晶硅。             

\(\rm{(4)Ge(32}\)号元素\(\rm{)}\)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池。             

\(\rm{(5)}\)硅胶可用作食品干燥剂。             

\(\rm{(6)}\)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2。}}\)             \(\rm{{\,\!}}\)

\(\rm{(7)}\)可用磨口玻璃瓶保存\(\rm{NaOH}\)溶液。             

\(\rm{(8)SiO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)既能和\(\rm{NaOH}\)溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物。             

\(\rm{(9)}\)在\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)中，\(\rm{Mg}\)燃烧生成\(\rm{MgO}\)和\(\rm{C}\)。在该反应条件下，\(\rm{Mg}\)的还原性强于\(\rm{C}\)的还原性。             

3．

判断下列说法的正误，正确的打“\(\rm{√}\)”，错误的打“\(\rm{✕}\)”。

\(\rm{(1)}\) 单质硅用于制造光导纤维\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

\(\rm{(2)}\) 制水泥和玻璃都用石灰石作原料\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

\(\rm{(3) Si}\)可用作太阳能电池和光导纤维的材料\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

\(\rm{(4)}\) 可用磨口玻璃瓶保存\(\rm{NaOH}\)溶液\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

\(\rm{(5)}\) 涤纶、塑料、光导纤维都是有机高分子材料\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

\(\rm{(6)}\) 氢氟酸具有强酸性，可用于雕刻玻璃\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

\(\rm{(7)}\) 二氧化硅具有较强的导电性，可用于制造光导纤维\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

\(\rm{(8)}\) 高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片和光导纤维\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

\(\rm{(9)}\) 工业制取粗硅是高温下用\(\rm{C}\)还原\(\rm{SiO_{2}(}\)　　\(\rm{)}\)

\(\rm{(10)}\) 二氧化硅是制造太阳能电池板的主要材料\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

4． \(\rm{(1)}\)硅及其化合物用应用广泛，光导纤维的主要成分是 ______ ，工艺师在玻璃上雕刻花纹用的试剂是 ______ ；工业上生产玻璃、水泥都要用到的原料是 ______ \(\rm{.}\)高岭石的主要成分是\(\rm{Al_{2}(Si_{2}O_{5})(OH)_{4}}\)，将其化学式改写成氧化物形式是 ______
\(\rm{(2)}\)氢氧化亚铁在潮湿空气中极不稳定，易被空气中氧气氧化，反应的化学方程式是\(\rm{\_}\) ______ ；
\(\rm{Na_{2}O_{2}}\)常用作呼吸面具或潜水艇中氧气的来源，写出\(\rm{Na_{2}O_{2}}\)与\(\rm{CO_{2}}\)反应的化学方程式 ______ ．
\(\rm{(3)}\)用单线桥法标出下列氧化还原反应的电子转移数目和方向，并写出氧化剂\(\rm{5MnSO_{4}+2NaClO_{3}+4H_{2}O═5MnO_{2}↓+Cl_{2}↑+Na_{2}SO_{4}+4H_{2}SO_{4}}\)  氧化剂 ______
\(\rm{(4)}\)酸性高猛酸钾具有强氧化性，常用作氧化剂\(\rm{.}\)某反应中反应物和生成物有：\(\rm{MnO_{4}^{-}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{H^{+}}\)、\(\rm{Mn^{2+}}\)、\(\rm{H_{2}O}\)和一种未知的离子\(\rm{X}\)，则\(\rm{X}\)离子为 ______ ．

5．

硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的\(\rm{90％}\)以上。

    \(\rm{(1)}\)下列物质不属于硅酸盐的是________。

    \(\rm{A.}\)陶瓷

    \(\rm{B.}\)玻璃

    \(\rm{C.}\)水泥

    \(\rm{D.}\)生石灰

    \(\rm{(2)SiO_{2}}\)是玻璃的主要成分之一，\(\rm{SiO_{2}}\)与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________________，工艺师常用________\(\rm{(}\)填物质名称\(\rm{)}\)来雕刻玻璃。

    \(\rm{(3)}\)用\(\rm{Na_{2}SiO_{3}}\)水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明\(\rm{Na_{2}SiO_{3}}\)可用作________。\(\rm{Na_{2}SiO_{3}}\)可通过\(\rm{SiO_{2}}\)与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融碱时下列坩埚可选用的是________。

    \(\rm{A.}\)普通玻璃坩埚

    \(\rm{B.}\)石英玻璃坩埚

    \(\rm{C.}\)氧化铝坩埚

    \(\rm{D.}\)铁坩埚

    \(\rm{(4)}\)工业上常利用反应\(\rm{2C+SiO_{2}\overset{高温}{=} Si+2CO↑}\)制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是_____\(\rm{(}\)填化学式，下同\(\rm{)}\)，氧化剂是________。

6．

判断正误，正确的画“\(\rm{√}\)”，错误的画“\(\rm{×}\)”。

    \(\rm{(1)}\)碳的几种单质物理性质不同的主要原因是其结构不同。(    )

    \(\rm{(2)}\)金刚石、石墨、\(\rm{C_{60}}\)三者之间互为同位素关系。(    )

    \(\rm{(3)}\)无定形硅常用于制作半导体材料。(    )

    \(\rm{(4)}\)常温下硅既不能与强酸反应也不能与强碱反应。(    )

    \(\rm{(5)}\)加热到一定温度，硅能与氧气、氯气等非金属反应。(    )

    \(\rm{(6)}\)晶体硅可用作光导纤维材料。(    )

7．

我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。以\(\rm{NaCl}\)、\(\rm{NH_{3}}\)、\(\rm{CO_{2}}\)等为原料先制得\(\rm{NaHCO_{3}}\)，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为：

\(\rm{NH_{3}+CO_{2}+H_{2}O=NH_{4}HCO_{3}}\)；

\(\rm{NH_{4}HCO_{3}+NaCl=NaHCO_{3}↓+NH_{4}Cl}\)；

\(\rm{2NaHCO_{3} \overset{\triangle }{=} Na_{2}CO_{3}+CO_{2}↑+H_{2}O}\)。

Ⅰ\(\rm{.}\)原理分析

碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是________。

\(\rm{a.}\)碳酸氢钠难溶于水

\(\rm{b.}\)碳酸氢钠受热易分解

\(\rm{c.}\)碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中首先结晶析出

Ⅱ\(\rm{.}\)实验探究

\(\rm{(1)}\)一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示\(\rm{(}\)图中夹持、固定用的仪器未画出\(\rm{)}\)。

回答下列有关问题：

\(\rm{①}\)乙装置中的试剂是_________________________________________；

\(\rm{②}\)丁装置中稀硫酸的作用是___________________________________；

\(\rm{③}\)实验结束后，分离出\(\rm{NaHCO_{3}}\)晶体的操作是________\(\rm{(}\)填分离操作的名称\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)另一位同学用图中戊装置\(\rm{(}\)其他装置未画出\(\rm{)}\)进行实验。

\(\rm{①}\)实验时，须先从_______管通入_______气体，再从________管通入_______气体。

\(\rm{②}\)有同学建议在戊装置的\(\rm{b}\)导管下端连接己装置，理由是__________________。

\(\rm{(3)}\)请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法： _____________________。

8． \(\rm{(1)}\)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\(\rm{.}\)例如：
\(\rm{①}\)计算机芯片的主要成分是 ______ ，\(\rm{(}\)填名称\(\rm{)}\)
\(\rm{②}\)光导纤维的主要成分是 ______ ；\(\rm{(}\)填名称\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)}\)硅是地壳中含量很高的元素，其单质和化合物在新型和传统非金属材料中用途广泛
\(\rm{①}\)写出工业上用碳单质还原二氧化硅制备硅的化学反应方程式； ______ ，
\(\rm{②}\)用方程式表示为什么不能用有玻璃塞的试剂瓶存放碱性溶液 ______ ．

9． 高纯氧化铁\(\rm{(α-Fe_{2}O_{3})}\)是现代电子工业的重要材料\(\rm{.}\)实验室用硫铁矿烧渣\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)、\(\rm{FeO}\)，还含有\(\rm{SiO_{2}}\)等杂质\(\rm{)}\)为原料制备高纯氧化铁的步骤如下：

回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)上述实验所涉及的反应中，有一个反应既属于化合反应，又属于氧化还原反应\(\rm{.}\)写出该反应的离子方程式： ______ ．
\(\rm{(2)}\)实验室欲用\(\rm{18.4mol⋅L^{-1}}\)的浓硫酸配制\(\rm{100mL}\) \(\rm{5.0mol⋅L^{-1}}\)的硫酸溶液，所用的玻璃仪器胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒外，还有 ______ \(\rm{(}\)填写仪器名称\(\rm{)}\)．
\(\rm{(3)}\)某同学用如图\(\rm{1}\)所示装置进行过滤操作．

\(\rm{①}\)请指出其中的错误之处： ______ ；
\(\rm{②}\)过滤后，洗涤过滤器中少量沉淀的方法是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)某同学用图\(\rm{2}\)所示实验装置\(\rm{(}\)尾气吸收装置未画出\(\rm{)}\)向溶液\(\rm{Y}\)中通入\(\rm{NH_{3}}\)和\(\rm{CO_{2}}\)．
\(\rm{①}\)下列为实验室制备\(\rm{NH_{3}}\)和\(\rm{CO_{2}}\)的备选药品：
\(\rm{a.NH_{4}Cl}\)  \(\rm{b.CaCO_{3}(}\)块状\(\rm{)}\) \(\rm{c.Ca(OH)_{2}d.NaOH}\)    \(\rm{e.}\)浓氨水    \(\rm{f.}\)稀盐酸     \(\rm{g.}\)稀硫酸
则上述装置\(\rm{A}\)处的试管中所放药品的最佳选择为 ______ 和 ______ \(\rm{(}\)用药品序号填空\(\rm{)}\)；装置\(\rm{D}\)处药品的最佳选择为 ______ 和 ______ \(\rm{(}\)用药品序号填空\(\rm{)}\)．
\(\rm{②}\)下列各项制备实验中，也可利用装置\(\rm{D}\)处仪器完成的是 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)．
A.\(\rm{MnO_{2}}\)与浓盐酸反应制备\(\rm{Cl_{2}}\)
B.\(\rm{Cu}\)与浓硫酸反应生成\(\rm{SO_{2}}\)
C.由\(\rm{KMnO_{4}}\)分解制\(\rm{O_{2}}\)
D.乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯
E.\(\rm{Zn}\)与稀硫酸反应制备\(\rm{H_{2}}\)
\(\rm{③}\)写出上述装置\(\rm{A}\)处的试管中所发生反应的化学方程式 ______ ．
\(\rm{④}\)若通入一定量的\(\rm{NH_{3}}\)和\(\rm{CO_{2}}\)后，装置\(\rm{C}\)处的溶液中只含有\(\rm{S}\)、\(\rm{N}\)、\(\rm{H}\)、\(\rm{O}\)四种元素\(\rm{.}\)用\(\rm{pH}\)试纸测定该溶液\(\rm{pH}\)的方法是 ______ ；若该溶液呈中性，则溶液中的\(\rm{NH_{4}^{+}}\)和\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)的物质的量浓度间的数量关系为 ______ \(\rm{.(}\)离子的浓度用符号\(\rm{[NH_{4}^{+}]}\)和\(\rm{[SO_{4}^{2-}]}\)表示\(\rm{)}\)

10． \(\rm{[}\)选修\(\rm{2}\)--化学与技术\(\rm{]}\)
I.化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列做法中正确的是 ______ \(\rm{(}\)双选\(\rm{)}\)
A.研制乙醇汽油\(\rm{(}\)汽油中添加一定比例乙醇\(\rm{)}\)技术，不能降低机动车尾气中有害气体排放
B.为了有效的发展清洁能源，采用电解水的方法大量制备\(\rm{H_{2}}\)
C.利用化学反应原理，设计和制造新的药物
D.停车场安装催化光解设施，可将汽车尾气中\(\rm{CO}\)和\(\rm{NO_{x}}\)反应生成无毒气体
\(\rm{II.}\)浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库，蕴藏着丰饶的矿产，是宝贵的化学资源，如
图是海水加工的示意图，根据下图回答问题．

\(\rm{(1)}\)海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有 ______ \(\rm{(}\)写出两种\(\rm{)}\)．
\(\rm{(2)}\)如图是从浓缩海水中提取溴的流程图\(\rm{.}\)写出下图中\(\rm{①②}\)的化学式：\(\rm{①}\) ______ ，\(\rm{②}\) ______ ，吸收塔中发生的化学反应方程式为 ______ ．

\(\rm{(3)}\)制备金属镁是通过电解熔融的\(\rm{MgC1_{2}}\)，而不用\(\rm{MgO}\)，其原因是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)食盐也是一种重要的化工原料，氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备\(\rm{NaOH}\)、\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{C1_{2}.}\)海水中得到的粗盐中往往含有一些杂质，必须加入一些化学试剂，使杂质沉淀，处理后的盐水还需进入阳离子交换塔，其原因是 ______ \(\rm{.}\)电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行，离子交换膜的作用是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)多晶硅主要采用\(\rm{SiHCl_{3}}\)还原工艺生产，其副产物\(\rm{SiCl_{4}}\)可转化为\(\rm{SiHCl_{3}}\)而循环使用\(\rm{.}\)一定条件下，在\(\rm{20L}\)恒容密闭容器中的反应：\(\rm{3SiCl_{4}(g)+2H_{2}(g)+Si(g) \underset{{充电}}{\overset{{放电}}{{\rightleftharpoons}}}}\) \(\rm{4SiHCl_{3}(g).}\)达平衡后，\(\rm{H_{2}}\)与\(\rm{SiHCl_{3}}\)物质的量浓度分别为\(\rm{0.140mol/L}\)和\(\rm{0.020mol/L}\)，若\(\rm{H_{2}}\)全部来源于氯碱工业，理论上需消耗纯\(\rm{NaCl}\)的质量为 ______ \(\rm{kg}\)．