【导与练】2015版高考化学考点分类汇编：专题十四 无机非金属材料的主角——碳和硅(近3年真题+模拟)
【一轮精品】2015高考新课标化学总复习配套课件：第4章 1节 无机非金属材料的主角——硅( 2014高考)
e.具有特殊结构。可能成为 新型催化剂或催化剂载体 ②—a ③—e ④—b ⑤—d
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化学
知识点二 碳、硅的重要化合物的主要性质及用途
1．CO的性质
(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒 的原因是：与人体内_血__红__蛋__白___相结合，因缺氧而中毒。
(2)化学性质
①可燃性：2_C__O_＋__O__2_=点_=_=燃_=_=_2_C_O__2； ②还原性：CO还原Fe2O3的反应为
1.(2013·北京高考)长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体：Ca(OH)2 ＋CO2===CaCO3↓＋H2O( ) 2.(2013·广东高考改编)SiO2可与HF反应，故氢氟酸不能保存在玻璃瓶中
() 考 3.(2013·安徽高考)W的单质(Si)与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应
题 的化学方程式是___________________________。
【答案】 (1)SiO2＋2OH－===SiO32－＋H2O (2)SiO23－＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO3－ (3)SiO23－＋2H＋===H2SiO3(胶体)
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化学
掌握 2 个核心考点
考点一 [023] 硅及其化合物的特性
判断正误与填空
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋ H2O(盛碱液的试剂瓶用橡__皮__塞__)
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋ H2O或CO2＋ NaOH===NaHCO3
学
Ca(ClO)2＋CO2＋
高温
性 与盐反应 SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋ H2O===CaCO3↓＋
2015届高考化学大一轮复习(双基题组+高考题组)无机非金属材料的主角 硅
【课堂新坐标】（新课标）2015届高考化学大一轮复习（双基题组+高考题组）无机非金属材料的主角——硅A组双基题组1．下列有关硅及其化合物的说法错误的是( )A．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料B．二氧化硅属于酸性氧化物，不能与任何酸反应C．硅酸可通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，硅酸干凝胶常用作干燥剂D．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可作木材防火剂【解析】SiO2与氢氟酸反应。
【答案】 B2．(2014·济南联考)下列离子方程式的书写正确的是( )A．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO2－3＋H2SiO3B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO－3C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O【解析】A项，Na2SiO3应拆为Na＋和SiO2－3，且应生成HCO－3；B项，Ca(OH)2应拆为Ca2＋和OH－；C项，氢氟酸为弱酸，不能拆写。
【答案】 D3．(2014·洛阳模拟)胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·n H2O)等化合物。
(1)三硅酸镁的氧化物形式为________。
(2)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径________(填“大”或“小”)，该元素和铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为________________________。
(3)Al 2O 3、MgO 和SiO 2都可以制耐火材料，其原因是________。
a ．Al 2O 3、MgO 和SiO 2都是白色固体b ．Al 2O 3、MgO 和SiO 2都是金属氧化物c ．Al 2O 3、MgO 和SiO 2都有很高的熔点【解析】 (2)第三周期比Mg 原子半径大，可确定该元素为Na 。
高中化学备课参考 无机非金属材料的主角
第一节无机非金属材料的主角—硅精讲解析课程标准解读1.了解硅在自然界的存在形式。
2.知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途。
3.知道二氧化硅的物理性质。
4.了解二氧化硅与氢氟酸、碱性氧化物、强碱反应。
5.能列举二氧化硅制品的主要用途。
6.了解硅酸的性质（弱酸性、水溶性、硅胶的吸水性）及制备方法。
7.了解硅酸钠的性质、用途，知道常用的水玻璃、陶瓷、水泥、玻璃是硅酸盐制品。
教材知识全解一、硅元素无机非金属材料中的主角，在地壳中含量26.3％，次于氧.是一种亲氧元素，以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中，占地壳质量90％以上.位于第3周期，第ⅣA族碳的下方.对比最外层有4个电子，主要形成四价的化合物.二、二氧化硅（2SiO）天然存在的二氧化硅称为硅石，包括结晶形和无定形.石英是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是水晶，具有彩色环带状或层状的是玛瑙.二氧化硅晶体为立体网状结构，基本单元是[4SiO ]，因此有良好的物理和化学性质被广泛应用.（玛瑙饰物，石英坩埚，光导纤维）物理：熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的2SiO 无色透光性好化学：化学稳定性好、除HF 外一般不与其他酸反应，可以与强碱（NaOH ）反应，酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应242SiO 4HF SiF 2H O ==↑＋＋2SiO CaO ＋ ===高温3CaSiO2232SiO 2NaOH Na SiO H O ==＋＋不能用玻璃瓶装HF 装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞三、硅酸（H2SiO ）酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小，由于2SiO 不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得. 2323Na SiO 2HCl H SiO 2NaCl ==＋＋硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体.四、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定.一般不溶于水.（2323Na SiO K SiO 、除外）最典型的代表是硅酸钠23Na SiO ：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂. 常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥.五.硅单质与碳相似，有晶体和无定形两种.晶体硅结构类似于金刚石，有金属光泽的灰黑色固体，熔点高（1410℃），硬度大，较脆，常温下化学性质不活泼.是良好的半导体，应用：半导体晶体管及芯片、光电池.典型例题研究1．下列不是水玻璃用途的是( )A ．肥皂填料B ．木材防火剂C ．纸板黏胶剂D ．建筑装饰材料解析： 水玻璃是23Na SiO 溶液，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。
高一化学《无机非金属材料的主角—硅》知识同步练习(含解析)
无机非金属材料的主角—硅一．选择题（每小题只有1个选项符合题意）1．下列物质的用途（括号内为用途）错误的是（）A．硅（半导体材料）B．二氧化硅（制光导纤维）C．水玻璃（黏合剂）D．硅酸（作耐火材料）2．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①②B．②③C．①④D．③④3．除去SiO2固体中混有的CaCO3固体||，方法正确的是（）A．加水过滤B．加热C．加盐酸后过滤D．加NaOH溶液后过滤4．下列关于CO2和SiO2性质的说法中||，不正确的是（）A．CO2通入到水玻璃中可以得到硅酸B．CO2与SiO2在物理性质上差别很大C．SiO2与CaCl2溶液不反应||，而CO2通入CaCl2溶液中可得到白色沉淀D．CO2和SiO2都是酸性氧化物||，都能与NaOH溶液反应5．下列物质中||，没有固定熔沸点的是（）A．石英B．Na2SiO3C．固体SO3D．玻璃6．下列离子方程式||，正确的是（）A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2+ +2OH- +CO2 ===CaCO3↓+H2OB．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO32- +SiO2==SiO32- +CO2↑C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2 +2OH- ===Na2 SiO3+H2OD．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3+2OH- === SiO32-+2H2O7．下列说法正确的是（）A．因为SiO2是H2SiO3的酸酐||，故SiO2溶于水得H2SiO3B．CO2通入水玻璃（Na2SiO3的水溶液）中可以得到硅酸沉淀C．因为高温时发生反应：Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑||，所以硅酸的酸性比碳酸强D．SiO2是酸性氧化物||，它不溶于任何酸8．某溶液中加入过量盐酸有沉淀产生||，过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生||，下列溶液中不符合此条件的是（）A．Ag+、Al3+、K+B．SiO32－、AlO2－、K+C．Ag+、Cu2+、Na+D．Ag+、Ba2+、Na+9．工业上制造高温结构陶瓷碳化硅（SiC）的化学方程式为SiO2+3C高温SiC+2CO↑||。
无机非金属材料的主角
第一讲 无机非金属材料的主角——硅考试说明1．了解C 、Si 元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解C 、Si 元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3．以新材料、新技术为背景考查C 、Si 元素及其重要化合物的性质及应用。
一、碳和硅1．C 、Si 单质的存在形态、物理性质及用途(1)碳在自然界既有游离态又有化合态。
碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C 60等。
(2)硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。
晶体硅是良好的半导体材料，在计算机等电子工业，可用作半导体芯片、大规模集成电路等。
硅是人类将太阳能转化为电能的常用材料，所以硅还用于制造光电池。
2．C 、Si 的化学性质 (1)碳单质的化学性质常温下不(填“不”或“很”)活泼，在高温条件下有强还原性。
①可燃性：2C ＋O 2=====点燃2CO 、C ＋O 2=====点燃CO 2。
②还原性a ．与Fe 2O 3反应的化学方程式：3C ＋2Fe 2O 3=====高温4Fe ＋3CO 2↑；b ．与CO 2反应的化学方程式：C ＋CO 2=====高温2CO ；c ．与水蒸气反应的化学方程式：C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2；d ．与浓H 2SO 4反应的化学方程式：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
(2)硅单质的化学性质常温下化学性质不活泼，但能与F 2、HF 、强碱反应。
①与氢氟酸反应的化学方程式：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
②与烧碱反应的离子方程式：Si ＋2OH －＋H 2O===SiO 2－3＋2H 2↑。
③加热时与O 2、Cl 2等非金属单质反应，其化学方程式为：Si ＋O 2=====△SiO 2；Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4。
为什么不用带玻璃塞的玻璃瓶保存碱液？提示 因玻璃中含有SiO 2，能与碱性溶液中OH －发生反应而生成硅酸盐，故盛放碱性溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞。
2015届高考化学一轮复习高效提能训练：4-1 无机非金属材料的主角——硅.pdf
第4章 第1节 [热点集训] ．硅在无机非金属材料中一直扮演着重要角色，被誉为无机非金属材料的主角。
下列物品的制造用到硅单质的是玻璃制品 B．石英钟表计算机芯片 D．光导纤维解析 玻璃制答案 C下列关于碳和硅的叙述中，正确的是氧化物都能与氢氧化钠溶液反应单质都能导电氧化物都能溶于水生成相应的酸碳和硅两种元素都有同素异形体解析 碳的氧化物有CO、CO两种，其中CO不能和NaOH溶液反应，所以A错误；硅是半导体材料，能导电，碳构成石墨能导电，但是金刚石不导电，所以B错误；CO和SiO2不能和水反应，所以C错误。
金刚石和石墨是碳的同素异形体；硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体，所以D正确。
答案 D下列离子方程式书写正确的是往澄清石灰水中通入过量的二氧化碳：＋＋2OH－＋CO＋H往碳酸钠溶液中加入二氧化硅：＋SiO＋CO二氧化硅与烧碱溶液反应：＋2OH－＋H硅酸与烧碱溶液中和：＋2OH－＋2H解析 A项生成Ca(HCO)2，B项不反应，C项生成H而不会生成H。
答案 D大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。
下列物质的俗名与化俗名主要成分(化学式)用途石英SiO集成电路板纯碱Na制备玻璃水玻璃Na制备硅胶铁红Fe用做油漆和涂料解析 石英主要用于生产玻璃(光导纤维)，晶体硅才用于制作集成电路。
答案 A下列试剂中，能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶里的溶液 B．液溴溶液 D．氢氟酸解析 A项KOH与SiO反应生成矿物胶K，C项Na本身就属于矿物胶， D项HF与SiO反应。
答案 B、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na)和氢 请回答下列问题：(1)写出各物质的化学式：A________；B___________；__________；D__________；E__________。
(2)写出反应①的化学方程式：____________________________________________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
无机非金属材料的主角——硅重点知识归纳及典型习题[1]
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重点突破锁定高考热点探究规律方法1沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质.2．一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体,石墨为电的良导体.3．一般情况，较强氧化剂＋较强还原剂===较弱氧化剂＋较弱还原剂，而碳却能还原出比它更强的还原剂：SiO2＋2C错误!Si＋2CO↑，FeO＋C错误!Fe ＋CO↑。
4．硅为非金属,却可以和强碱溶液反应，放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
5．一般情况，较活泼金属＋酸===盐＋氢气，然而Si是非金属，却能与氢氟酸发生反应:Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
6．一般情况,碱性氧化物＋酸===盐＋水，SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O.7．一般情况,较强酸＋弱酸盐===较弱酸＋较强酸盐。
虽然酸性：H2CO3＞H2SiO3,却能发生如下反应：Na2CO3＋SiO2错误!Na2SiO3＋CO2↑。
8．一般情况，非常活泼金属(Na、K等）才能够置换出水中的氢，但C＋H2O（g）错误!CO＋H2。
9．一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如SO3＋H2O===H2SO4，但SiO2不溶于水，不与水反应。
2015届高考化学一轮复习名师预测：专题4.1 无机非金属材料的主角-硅(解析版).pdf
A．⑥⑧ B．①②⑦⑧ C．①②③④⑤⑦ D．全部 2．下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是( ) 选项XYZA.NaNaOHNaHCO3B.CuCuSO4Cu(OH)OCO2D.SiSiO2H2SiO3 答案：C 解析：NaHCO3不能一步到Na；Cu(OH)2不能一步到Cu；依2C＋O22CO,2CO＋O22CO2,2Mg＋CO22MgO＋C；SiO2不能一步 到H2SiO3，H2SiO3不能一步到Si，D错误。 3．华裔科学家高锟因“在光纤传输信息领域中的突破成就”获得2009年诺贝尔物理学奖，下列有关硅材料的说法 正确的是( ) A．光纤的主要成分是高纯度的单质硅 B．金刚砂的主要成分是二氧化硅 C．28 g硅含有6.02×1023个电子 D．28Si、29Si、30Si是不同的核素 4．四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法，有关反应的化学方程式为： SiCl4＋2H24HCl＋Si 下列说法不合理的是( ) A．反应制得的硅可用于制造半导体材料 B．增大压强有利于加快上述反应的化学反应速率 C．四氯化硅可以由粗硅与氯气通过化合反应制得 D．混入少量空气对上述反应无影响 5．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( ) ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 答案：C 解析：水晶的成分是SiO2不属于硅酸盐，②错；光导纤维的成分是SiO2，③错，C项正确。 6．用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( ) 选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液不变浑浊，先通入CO2再通入氨气，溶液变浑浊CaCl2溶液B通入CO2，溶液变浑 浊，继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入 CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液17．下列离子方程式不 正确的是( ) A．石英与烧碱反应： SiO2＋2OH－===SiO＋H2O B．硅与烧碱反应： Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑ C．向小苏打溶液中加入过量的石灰水： 2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO D．往水玻璃中加入盐酸： 2H＋＋SiO===H2SiO3↓ 答案：C 解析：C项中，加入过量的石灰水，溶液中一定不存在CO。 8．宣传科学知识，介绍高新科技，揭露伪科学，是科学工作者的义务，下列说法正确的是( ) A．以石英砂为主要原料生产光导纤维 B．“水玻璃”超薄透明，是一种新型装饰材料 C．纳米材料是一种称为“纳米”的新物质制成的材料 D．炭炉边放盆水，可防止煤气中毒 答案：A
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专题十四无机非金属材料的主角——碳和硅高考试题考点一碳及其化合物的性质1.(2013年广东理综,10,4分)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )解析:用加热法除去NaCl中的NH4Cl,是利用NH4Cl的热不稳定性,叙述Ⅰ与叙述Ⅱ两者无因果关系,A项错误;Fe3+具有氧化性,与Fe3+用KSCN溶液的检验无因果关系,B项错误;CaCO3的溶解度小于Ca(HCO3)2,但是Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,C项错误;玻璃的主要成分是SiO2,SiO2与HF能反应,所以不能用玻璃瓶保存,两者构成因果关系,D项正确。
答案:D2.(双选题)(2011年海南化学,9,4分)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。
如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是( )A.能耗大是该方法的一大缺点B.整个过程中,只有一种物质可以循环利用C.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤D.该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品解析:根据题意,捕捉室中是用NaOH溶液吸收CO2,转变为Na2CO3,NaOH溶液和Na2CO3溶液然后进入反应分离室,在反应分离室中CaO与Na2CO3作用生成CaCO3和NaOH。
经过滤得到CaCO3、NaOH溶液。
NaOH溶液返回捕捉室循环使用,CaCO3进入高温反应炉,高温分解生成CaO和CO2,CaO再进入反应分离室循环使用。
由于CaCO3分解的条件为高温,所以A正确;通过以上分析,NaOH溶液、CaO都可以循环利用,B错;反应分离环节中只用过滤便可,C错;该方案把工业生产中产生的CO2分离,减少了CO2的排放,分离出的CO2可用于制甲醇等产品,D 正确。
答案:AD3.(2010年福建理综,9,6分)下表各组物质中,满足如图物质一步转化关系的选项是( )解析:NaHCO3不能直接转化为Na,A错;Cu(OH)2不能直接转化为Cu,B错;只要能写出2Mg+CO22MgO+C,就可判断C项各变化均能一步转化,C正确;SiO2→H2SiO3、H2SiO3→Si两个转化都不能一步完成,D项错误。
答案:C4.(2010年上海能力综合,15,3分)如图是某“泡腾片”的标签。
将这样一粒泡腾片放入水中,药片完全溶解,同时产生大量气泡。
这个过程( )(相对原子质量:Ca—40,C—12,O—16)A.溶解了500 mg的CaB.释放了224 mL(标准状况)的气体C.发生了反应: C23O-+2H+CO2↑+H2OD.说明了柠檬酸的酸性比碳酸强解析:由题意知,一粒药片完全溶解,500 mg指的是CaCO3的质量,A项错误;500 mg CaCO3完全溶解产生CO2:350010g100 g/mol-⨯×22 400 mL/mol=112 mL,B项错误;CaCO3为难溶物,不能写成离子形式,柠檬酸为弱酸,不能写成离子形式,故C错误;三种物质放入水中,产生大量气泡,表明产生了CO2,从而说明柠檬酸酸性比碳酸强,D正确。
答案:D5.(2009年山东理综,13,4分)下列推断合理的是( )A.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体,可用作净水剂B.金刚石是自然界中硬度最大的物质,不可能与氧气发生反应C.浓H2SO4有强氧化性,不能与Cu发生剧烈反应D.将SO2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将SO2通入溴水,溴水褪色后加热也能恢复原色解析:KAl(SO4)2·12H2O电离出的Al3+能水解,生成Al(OH)3胶体,有吸附作用,可用作净水剂,A正确;金刚石的组成元素是C,C能够与O2发生反应,生成CO2,B错误;浓H2SO4有强氧化性,在加热条件下与Cu可剧烈反应,C 错误;SO2和溴水发生氧化还原反应,加热不能恢复原来颜色,D错误。
答案:A考点二硅及其化合物的性质、无机非金属材料1.(2013年广东理综,11,4分)下列措施不合理的是( )A.用SO2漂白纸浆和草帽辫B.用硫酸清洗锅炉中的水垢C.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅D.用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+解析:硫酸与水垢CaCO3反应,会生成微溶物CaSO4,其覆盖在水垢表面,不利于进一步处理水垢;同时,H2SO4是强酸,也会对铁质的锅炉造成损害,故B项不合理。
答案:B2.(2011年山东理综,10,4分)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素( )A.在自然界中只以化合态的形式存在B.单质常用作半导体材料和光导纤维C.最高价氧化物不与酸反应D.气态氢化物比甲烷稳定解析:短周期非金属元素原子最外层电子数是次外层电子数一半的是Si,在自然界中只以化合态的形式存在,A正确;硅单质是常用的半导体材料,而光导纤维的主要成分是SiO2,B错;硅的最高价氧化物是SiO2,可以与氢氟酸反应,C错;Si的非金属性弱于C,它的氢化物的稳定性弱于甲烷,D错。
答案:A3.(2010年江苏化学,4,2分)下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是( )A.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂C.盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性D.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯解析:光纤制品的主要原料为高纯度的二氧化硅,A正确;水玻璃是Na2SiO3水溶液,具有黏性,可作黏合剂,不燃烧,可作防火剂,B正确;盐析属于物理变化,不改变蛋白质的生理活性,此过程可逆,C正确;石油的主要成分是烷烃、环烷烃和芳香烃,分馏时得不到烯烃和二烯烃,D错误。
答案:D4.(2009年广东理基,22,2分)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A.①②B.②③C.①④D.③④解析:水晶饰物的主要成分是SiO2,不是硅酸盐制品,②错;高纯度的硅单质主要用于半导体芯片,制作光导纤维的是SiO2,③错;陶瓷是三大传统硅酸盐无机非金属材料之一,④正确,正确的是①④。
答案:C5.(2013年海南化学,20Ⅱ,14分)硅在地壳中的含量较高。
硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。
回答下列问题:(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。
这种“金属”可能是。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。
其中,生产普通玻璃的主要原料有。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。
工业上提纯硅有多种技术路线。
其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:+2C Si+2COSi+3HCl SiHCl①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为;碳化硅又称,其晶体结构与相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是。
解析:(1)由题意“金属”两字知,其性质类似金属又不是金属,又根据其原料中有Si、O、C、Fe元素,因此推测其为合金,为硅铁。
(3)①SiO2和C反应,为氧化还原反应,由SiO2→SiC,硅元素的化合价无变化,而C→SiC,碳元素的化合价由零价降到-4价,则必有碳元素化合价的升高,由零价升高到+2价,另一产物为CO,故可写出化学方程式。
碳化硅为原子晶体,其结构类似于金刚石或晶体硅。
②比较SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸点,可得常温下SiHCl3、SiCl4为液体、SiH2Cl2、SiH3Cl为气体,沉降除去产物中的固体后,冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液体,用蒸馏法可分离两者。
③SiHCl3的结构类似甲烷,其结构为,其中Si为+4价,Cl和H都为-1价,和H2O反应时,把水看成H+和OH-的组合,则显负价的微粒结合H+,显正价的结合OH-,便得到产物HCl,H-+H+H2,Si4++OH-Si(OH)4即H4SiO4,失水成为H2SiO3。
(4)氯碱工业可提供H2、Cl2和NaOH,而H2和Cl2可合成HCl,根据前述题目可知,结合题目知,可提供原料H2和HCl。
答案:(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英砂、纯碱和石灰石(3)①SiO2+3C SiC+2CO↑金刚砂金刚石(或单晶硅) ②精馏(或蒸馏) ③H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl(4)H2、HCl6.(2009年浙江理综,28,15分)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。
通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:a.四氯化硅遇水极易水解;b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;c.有关物质的物理常数见下表:请回答下列问题:(1)写出装置A中发生反应的离子方程式。
(2)装置A中g管的作用是;装置C中的试剂是;装置E中的h瓶需要冷却的理由是。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是 (填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条O +8H+5Fe3++Mn2++4H2O。
件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:5Fe2++Mn4①滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否”),请说明理由 。
②某同学称取5.000 g 残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL 溶液,移取25.00 mL 试样溶液,用1.000×10-2mol · L -1KMnO 4标准溶液滴定。
达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是 。
解析:制备四氯化硅的原料为Cl 2和Si,所以必须先制Cl 2,而SiCl 4遇水极易水解,所以Cl 2须干燥。
A 装置为Cl 2的制备装置,B 、C 装置为除杂装置。
先用B(饱和食盐水)除去HCl,再用C(浓H 2SO 4)除去水蒸气。
Cl 2通入粗硅中反应,由于SiCl 4常温下为液态,用冷水将产生的SiCl 4冷凝即可。
(1)制取氯气用浓盐酸和MnO 2在加热条件下反应。