题目
1.硅和二氧化硅-|||-(1)硅元素的存在与结构-|||-原子结构 周期表-|||-含量 存在形态 示意图 中位置-|||-在地壳中含量-|||-居第 __ 位 __ __-|||-(2)单质硅的制备(写出化学方程式)-|||-粗硅的制取 __-|||-粗硅的 粗硅与HCl反应 一 __-|||-提纯 H2还原 __-|||-(3)硅和二氧化硅的用途-|||-①硅:计算机等的芯片、 __ ;-|||-②二氧化硅:在通讯设备生产中,它是生产-|||-__ 的材料。-|||-2.新型陶瓷-|||-(1)组成:不再限于传统的硅酸盐体系。-|||-(2)特性和功能:在 __ 、__ 电-|||-学、磁学等方面具有很多新的特征和功能。-|||-(3)实例:碳化硅(S C),硬度大,可用作砂纸-|||-和砂轮的磨料;耐高温,可用作耐高温 __-|||-材料、耐高温 __ 材料。-|||-3.碳纳米材料-|||-碳纳米材料在能源、信息、医药等领域有着-|||-广阔的应用前景。-|||-材料 结构特点 应用-|||-代表物C60的发现-|||-由碳原子构成的一系列 开启了碳纳米材-|||-富勒烯 笼形分子的总称 料研究和应用的-|||-新时代1.硅和二氧化硅-|||-(1)硅元素的存在与结构-|||-原子结构 周期表-|||-含量 存在形态 示意图 中位置-|||-在地壳中含量-|||-居第 __ 位 __ __-|||-(2)单质硅的制备(写出化学方程式)-|||-粗硅的制取 __-|||-粗硅的 粗硅与HCl反应 一 __-|||-提纯 H2还原 __-|||-(3)硅和二氧化硅的用途-|||-①硅:计算机等的芯片、 __ ;-|||-②二氧化硅:在通讯设备生产中,它是生产-|||-__ 的材料。-|||-2.新型陶瓷-|||-(1)组成:不再限于传统的硅酸盐体系。-|||-(2)特性和功能:在 __ 、__ 电-|||-学、磁学等方面具有很多新的特征和功能。-|||-(3)实例:碳化硅(S C),硬度大,可用作砂纸-|||-和砂轮的磨料;耐高温,可用作耐高温 __-|||-材料、耐高温 __ 材料。-|||-3.碳纳米材料-|||-碳纳米材料在能源、信息、医药等领域有着-|||-广阔的应用前景。-|||-材料 结构特点 应用-|||-代表物C60的发现-|||-由碳原子构成的一系列 开启了碳纳米材-|||-富勒烯 笼形分子的总称 料研究和应用的-|||-新时代
题目解答
答案
解析
步骤 1：硅元素的存在与结构
硅元素在地壳中的含量居第2位，仅次于氧。硅原子的原子序数为14，位于周期表的第三周期、第IVA族。硅元素主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。
步骤 2：单质硅的制备
粗硅的制取：通过碳还原二氧化硅制得粗硅，反应方程式为$Si{O}_{2}+2C\xlongequal {高温}Si+2CO\uparrow$。
粗硅的提纯：粗硅与HCl反应生成SiHCl3和H2，反应方程式为$Si+3HCl\xlongequal {\Delta }SiH{Cl}_{3}+{H}_{2}$。然后通过H2还原SiHCl3得到高纯度的硅，反应方程式为$SiH{Cl}_{3}+{H}_{2}\xlongequal {高温}Si+3HCl$。
步骤 3：硅和二氧化硅的用途
硅：计算机等的芯片、硅太阳能电池。
二氧化硅：在通讯设备生产中，它是生产光导纤维的材料。
步骤 4：新型陶瓷的特性和功能
新型陶瓷在力学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特征和功能。碳化硅(SiC)硬度大，可用作砂纸和砂轮的磨料；耐高温，可用作耐高温结构材料、耐高温耐腐蚀材料。
步骤 5：碳纳米材料的应用
碳纳米管：用于生产复合材料、电池和传感器等。
石墨烯：应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等。
硅元素在地壳中的含量居第2位，仅次于氧。硅原子的原子序数为14，位于周期表的第三周期、第IVA族。硅元素主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。
步骤 2：单质硅的制备
粗硅的制取：通过碳还原二氧化硅制得粗硅，反应方程式为$Si{O}_{2}+2C\xlongequal {高温}Si+2CO\uparrow$。
粗硅的提纯：粗硅与HCl反应生成SiHCl3和H2，反应方程式为$Si+3HCl\xlongequal {\Delta }SiH{Cl}_{3}+{H}_{2}$。然后通过H2还原SiHCl3得到高纯度的硅，反应方程式为$SiH{Cl}_{3}+{H}_{2}\xlongequal {高温}Si+3HCl$。
步骤 3：硅和二氧化硅的用途
硅：计算机等的芯片、硅太阳能电池。
二氧化硅：在通讯设备生产中，它是生产光导纤维的材料。
步骤 4：新型陶瓷的特性和功能
新型陶瓷在力学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特征和功能。碳化硅(SiC)硬度大，可用作砂纸和砂轮的磨料；耐高温，可用作耐高温结构材料、耐高温耐腐蚀材料。
步骤 5：碳纳米材料的应用
碳纳米管：用于生产复合材料、电池和传感器等。
石墨烯：应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等。