从陶瓷、玻璃、水泥到电子芯片,硅元素的用途非常广泛。工业制取高纯硅的部分反应原理的微观示意图如下。请回答下列问题:
(1)硅元素属于_____元素(填“金属元素”或“非金属元素”);
(2)甲物质中氯、硅两种元素的质量比为_____;
(3)该反应的化学方程式为_____,该反应所属的基本反应类型是_____;
(4)反应后硅元素的化合价_____(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
非金属 71:14 置换反应 降低
【详解】
(1)硅元素的元素名称中带有石字旁,所以硅元素属于非金属元素,故填非金属;
(2)由图可知,甲物质的化学式为SiCl4,所以甲物质中氯、硅两种元素的质量比为(35.5×4):28=71:14,故填71:14;
(3)由图可知,该反应是四氯化硅与氢气在一定条件下反应生成硅和氯化氢,故反应的化学方程式写为:SiCl4+2H2Si+4HCl;
由反应的化学方程式可知,该反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应,属于置换反应,故填置换反应。
(4)根据化合物中各元素的化合价的代数和可知,反应前四氯化硅中硅元素的化合价为+4价,反应后生成的单质硅中的硅元素的化合价为0价,则反应后硅元素的化合价降低,故填降低。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuOCu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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