Question

【題目】近五年來，我國在科技、文化、環境等方面創新發展。

I．大國重器航天、航空取得重大突破

2018年4月2日，天宮一號目標飛行器圓滿完成各項任務返回大氣層。這標志著我國航天航空事業進入了新時代。

(1)硅是天宮一號動力源太陽能電池的主要構成材料。單質硅是由石英(SiO2)固體與碳在高溫條件下反應制得的，同時生成一種可燃性氣體，該反應的化學方程式為_____。

(2)硅還是計算機芯片的基體材料，但其導熱性不好，而金剛石在導熱性方面遠超過硅，于是它成了芯片基體材料的最佳選擇。

①從原子結構上分析，金剛石(C)和硅有相似化學性質的原因是_____。

②因天然金剛石資源稀少，難以滿足要求。人們就根據金剛石的組成和結構設法制造金剛石。現有兩種制造金剛石的方法，一是以石墨為原料在高溫高壓和催化劑的條件下合成；二是在較低溫度和壓力下用甲烷(CH4)等為原料制造金剛石薄膜。

下列說法不正確的是_____(寫字母序號)。

A．一種元素可以組成多種性質不同的單質

B．石墨合成金剛石發生的是物理變化

C．石墨與金剛石物理性質不同是因為結構不同

D．物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，但不是唯一的決定因素

③不僅硅與碳具有相似化學性質，其氧化物二氧化硅和二氧化碳也有相似化學性質。試寫出二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式_____。

Ⅱ．文化自信一傳承中華優秀傳統文化

古代我國人民就積累了許多對物質變化的認識。春秋末期齊國的工藝官書《考工記》中載有“涑帛”的方法，即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(貝殼灰)混合加水所得溶液來洗滌絲帛。這種溶液能洗滌絲帛主要是因為其中一定含有_____(寫化學式，水除外)。(注：草木灰的主要成分為碳酸鉀，貝殼灰的主要成分為氧化鈣)

Answer 1

【答案】 SiO2+2CSi+2CO↑ 最外層電子數相等 B 2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O KOH

【解析】（1）二氧化硅與碳在高溫的條件下反應生成硅和一種可燃性氣體，根據質量守恒定律可知，該可燃性氣體是一氧化碳，故反應方程式為SiO2+2CSi+2CO↑ ；

（2）①碳是6號元素，故碳原子的最外層的電子數為4，硅是14號元素，故硅原子的最外層的電子數也是4，由于碳原子和硅原子的最外層的電子數相同，故化學性質相同；②

A．一種元素可以組成多種性質不同的單質，比如碳元素可以組成金剛石，石墨等單質，故正確；

B．石墨與金剛石是兩種不同的單質，故石墨合成金剛石發生的是化學變化，故錯誤；

C．石墨與金剛石物理性質不同是因為碳原子的排列方式不同，結構 不同，故正確；

D．物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，但不是唯一的決定因素還要考慮價格，環保，回收，便利等因素，故正確。故選B。

（3）二氧化硅和二氧化碳有相似化學性質，二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，故二氧化硅與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉和水，故反應方程式為2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O；

氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鉀反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀，故一定含有氫氧化鉀；