3. 硅(Si)是信息技术的关键材料,工业制硅的反应之一是$\ce{SiCl_{4} + 2H_{2}\xlongequal{高温} Si + 4X}$。下列说法正确的是(
D
)
A.硅是地壳中含量最多的元素
B.X的化学式为$\ce{H_{4}Cl_{4}}$
C.$\ce{SiCl_{4}}$中硅元素的化合价是$-4$
D.该反应既不是化合反应也不是分解反应
解析:
【分析】
要解决这道题,需结合质量守恒定律、地壳元素含量、化合价规则、反应类型的概念逐一分析选项:首先利用反应前后原子种类和数目不变确定X的化学式,再判断各选项的正误:A选项需明确地壳中元素含量排序;B选项根据原子守恒推导X;C选项根据化合物化合价代数和为0计算Si的化合价;D选项根据化合、分解反应的定义判断反应类型。
【解析】
1. 推导X的化学式:根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应前:Si原子1个、Cl原子4个、H原子4个;反应后已有Si原子1个,故4个X分子共含4个H原子和4个Cl原子,因此X的化学式为HCl,B选项错误。
2. 分析A选项:地壳中含量最多的元素是氧元素,硅是地壳中含量第二的元素,A选项错误。
3. 分析C选项:在化合物中Cl通常显-1价,设SiCl₄中Si的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0,得:x + 4×(-1)=0,解得x=+4,C选项错误。
4. 分析D选项:化合反应特征是“多变一”,分解反应特征是“一变多”;该反应反应物为单质(H₂)和化合物(SiCl₄),生成物为单质(Si)和化合物(HCl),属于置换反应,因此既不是化合反应也不是分解反应,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、化合价计算、反应类型判断
【点评】
本题考查化学核心基础知识的综合应用,涵盖原子守恒、化合价、反应类型等考点,难度不大,学生只要准确掌握相关概念,逐一分析选项即可得出正确答案,属于基础题型。
【难度系数】
0.6