專題三 第三單元 含硅礦物與信息材料

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1、 全 局 性 掌 控 全 局 性 掌 控 本 節(jié) 主 要 考 點(diǎn) 有 Si、 SiO2 、 Na2 SiO3 、 H2 SiO3 的 性 質(zhì)和 用 途 及 SiO2 的 結(jié) 構(gòu) 主 要 考 查 知 識(shí) 集 中 在 三 個(gè) 方 面 ，一 是 硅 、 二 氧 化 硅 、 硅 酸 鹽 的 用 途 ， 二 是 硅 及 其 化 合物 的 性 質(zhì) ， 三 是 硅 及 其 化 合 物 的 制 備 由 于 許 多 高 科技 領(lǐng) 域 的 新 型 無(wú) 機(jī) 非 金 屬 材 料 都 與 硅 有 關(guān) ， 預(yù) 測(cè) 明 年的 高 考 ， 硅 及 其 化 合 物 知 識(shí) 仍 是 命 題 熱 點(diǎn) ， 考 查 形 式會(huì) 以 硅

2、及 其 化 合 物 知 識(shí) 為 載 體 與 基 本 理 論 ， 和 其 他 元素 及 化 合 物 相 聯(lián) 系 綜 合 考 查 . 選 項(xiàng) 式 診 斷診 斷 判 斷 正 誤 ， 在 診 斷 一 欄 內(nèi) 打 “”或 “ ” 1.SiO2是 酸 性 氧 化 物 ， 能 與 NaOH 溶 液 反 應(yīng) (2010山 東高考T13A) 2.二 氧 化 硅 是 生 產(chǎn) 光 纖 制 品 的 基 本 原 料 (2010江蘇 高考T4A) 3.水 玻 璃 可 用 于 生 產(chǎn) 黏 合 劑 和 防 火 劑 (2010江蘇高 考T 4B) 選 項(xiàng) 式 診 斷診 斷 判 斷 正 誤 ， 在 診 斷 一 欄 內(nèi) 打 “”或

3、 “ ” 4.用 純 堿 制 玻 璃 不 產(chǎn) 生 溫 室 氣 體 (2010重慶高考 T6A) 5.下 列 物 質(zhì) 可 以 滿 足 一 步 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 ： (2010福建 高考T9D) (2010福 建 高 考 T9 D) 一 、 碳 和 硅1 單 質(zhì) 的 存 在 形 態(tài) 、 物 理 性 質(zhì) 和 用 途碳 硅存 在 形 態(tài)物 理 性 質(zhì) 金 剛 石 ： 熔 點(diǎn) 、硬 度 石 墨 ： 硬 度 、 電 的 色 固 體 ， 有 金 屬光 澤 、 熔 點(diǎn) 、 硬 度 ， 有 脆 性用 途 用 作 切 割 刀具 ， 用 作 電 極 、鉛 筆 芯 材 料 和 合 金材 料游 離 態(tài) 和 化 合 態(tài) 化

4、 合 態(tài)高 灰 黑大小 良 導(dǎo) 體 高大金 剛 石石 墨 半 導(dǎo) 體 2 化 學(xué) 性 質(zhì)碳 、 硅 在 參 與 化 學(xué) 反 應(yīng) 時(shí) ， 一 般 表 現(xiàn) 還 原 性 二 、 碳 、 硅 的 氧 化 物1 一 氧 化 碳(1)物 理 性 質(zhì) ： 色 氣 體 ， 毒 ， 溶 于 水 (2)化 學(xué) 性 質(zhì) 燃 燒 ： . 還 原 CuO： .無(wú) 有 不 2 二 氧 化 碳 和 二 氧 化 硅 的 比 較物 質(zhì) 二 氧 化 硅 二 氧 化 碳結(jié) 構(gòu) 結(jié) 構(gòu) ，不 存 在 單 個(gè) 分 子 存 在 單 個(gè) CO2分 子主 要 物 理性 質(zhì) 硬 度 ， 熔 、 沸 點(diǎn) ，常 溫 下 為 體 ， 不 溶 于水

5、熔 、 沸 點(diǎn) ， 常 溫 下為 氣 體 ， 微 溶 于 水化學(xué)性質(zhì) 與 水反 應(yīng) 不 反 應(yīng) 與 酸反 應(yīng) 只 與 氫 氟 酸 反 應(yīng) ： 不 反 應(yīng)空 間 網(wǎng) 狀 立 體大 高固 低SiO 2 4H F = SiF4 2H 2O 物 質(zhì) 二 氧 化 硅 二 氧 化 碳化學(xué)性質(zhì) 與 堿(NaOH )液 反 應(yīng) (盛 堿 液的 試 劑 瓶 用 塞 ) 與 鹽反 應(yīng) 如 與 Na2CO3反 應(yīng) ： 如 與 Ca(ClO)2反 應(yīng) ： 與 堿性 氧 化物 反 應(yīng) 如 與 CaO反 應(yīng) ： 如 與 Na2O反 應(yīng) ：用 途 光 導(dǎo) 纖 維 、 光 學(xué) 儀 器 、 電子 部 件 制 飲 料 、 制 碳

6、 酸 鹽SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H 2O CO2 2NaOH = Na2CO3 H 2O或 CO2NaOH = NaH CO3Ca(ClO)2 CO2 H 2O = CaCO3 2H ClONa2 SiO3 CO2 橡 膠 SiO2既 能 和 酸 (氫 氟 酸 )反 應(yīng) ， 又 能 和 堿 反 應(yīng) ， 它 是 兩性 氧 化 物 嗎 ？提 示 ： 不 是 ， 與 酸 (氫 氟 酸 )反 應(yīng) 時(shí) ， 生 成 的 SiF4不 屬于 鹽 三 、 硅 酸 和 硅 酸 鹽1 硅 酸(1)物 理 性 質(zhì)硅 酸 溶 于 水 ， 其 酸 性 比 碳 酸 ， 硅 酸 (填 “能 ”或 “不 能

7、”)使 紫 色 石 蕊 試 液 變 紅 色 不 弱 不 能 (2)化 學(xué) 性 質(zhì) 硅 酸 不 穩(wěn) 定 ， 受 熱 易 分 解 ： . 硅 酸 能 與 堿 溶 液 反 應(yīng) ， 如 與 NaOH 溶 液 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方程 式 為 . 硅 酸 在 水 中 易 聚 合 形 成 膠 體 硅 膠 吸 附 水 分 能 力 強(qiáng) ，常 用 作 H 2SiO3 2NaOH = Na2SiO3 2H 2O干 燥 劑 2 硅 酸 鈉(1)物 理 性 質(zhì)白 色 、 可 溶 于 水 的 粉 末 狀 固 體 ， 其 水 溶 液 俗 稱 ，有 黏 性 (2)化 學(xué) 性 質(zhì) 水 解 顯 性 水 玻 璃堿 與 酸 性 較

8、 硅 酸 強(qiáng) 的 酸 反 應(yīng) ， 化 學(xué) 方 程 式 分 別 為 ：與 鹽 酸 反 應(yīng) ： . 與 CO2水 溶 液 反 應(yīng) ： .(3)用 途 ： 黏 合 劑 (礦 物 膠 )， 耐 火 阻 燃 材 料 Na2SiO3 2H Cl = H 2SiO3 2NaClNa2SiO3 CO2 H 2O = H 2SiO3 Na2CO3 3 硅 酸 鹽(1)概 念 ： 由 元 素 組 成 的 化 合 物 的 總 稱 ， 是 構(gòu)成 地 殼 巖 石 的 主 要 成 分 (2)表 示 方 法硅 酸 鹽 礦 物 的 成 分 復(fù) 雜 ， 多 用 氧 化 物 的 形 式 表 示 它 們 的組 成 ， 如 硅 酸

9、鈉 (Na2SiO3)寫(xiě) 成 ， 鉀 云 母 (K H 2Al3Si3O12)寫(xiě) 成 .硅 、 氧 和 金 屬 Na2OSiO2K 2O3Al2O36SiO22H 2O 4 傳 統(tǒng) 無(wú) 機(jī) 非 金 屬 材 料(1)普 通 玻 璃 主 要 原 料 ： 、 、 主 要 成 分 ： 、 、 .(2)普 通 硅 酸 鹽 水 泥 主 要 原 料 ： 、 主 要 設(shè) 備 ： 石 灰 石 純 堿 石 英CaSiO3 Na2SiO3 SiO2石 灰 石 黏 土水 泥 回 轉(zhuǎn) 窯 1 (2009廣 東 理 基 )下 列 關(guān) 于 硅 單 質(zhì) 及 其 化 合 物 的 說(shuō) 法 正確 的 是 ( ) 硅 是 構(gòu) 成 一

10、 些 巖 石 和 礦 物 的 基 本 元 素 水 泥 、 玻璃 、 水 晶 飾 物 都 是 硅 酸 鹽 制 品 高 純 度 的 硅 單 質(zhì) 廣泛 用 于 制 作 光 導(dǎo) 纖 維 陶 瓷 是 人 類 應(yīng) 用 很 早 的 硅 酸鹽 材 料A B C D 解 析 ： 水 晶 、 光 導(dǎo) 纖 維 的 主 要 成 分 均 是 SiO2， 并 不 是硅 酸 鹽 或 硅 單 質(zhì) 答 案 ： C 2 開(kāi) 發(fā) 新 材 料 是 現(xiàn) 代 科 技 發(fā) 展 的 方 向 之 一 下 列 有 關(guān) 材料 的 說(shuō) 法 正 確 的 是 ( )A 氮 化 硅 陶 瓷 是 新 型 無(wú) 機(jī) 非 金 屬 材 料B C60的 硬 度 很

11、大 ， 與 金 剛 石 相 似C 玻 璃 是 一 種 純 凈 物D 陶 瓷 、 玻 璃 、 水 泥 都 用 到 石 灰 石 作 原 料 解 析 ： B項(xiàng) ， 因 C6 0 是 一 個(gè) 分 子 ， 它 的 結(jié) 構(gòu) 與 金 剛 石 的結(jié) 構(gòu) 不 相 同 ， 故 硬 度 要 遠(yuǎn) 小 于 金 剛 石 ； C項(xiàng) ， 玻 璃 的成 分 主 要 是 SiO2 和 硅 酸 鹽 ， 它 是 混 合 物 ， 無(wú) 固 定 的 熔 、沸 點(diǎn) ； D項(xiàng) ， 玻 璃 、 水 泥 都 用 石 灰 石 作 原 料 ， 而 陶 瓷主 要 原 料 為 黏 土 答 案 ： A 3 (2011莆 田 四 中 月 考 )下 列 關(guān) 于

12、 水 玻 璃 的 性 質(zhì) 和 用 途 的 敘述 中 正 確 的 是 ( )A 它 是 一 種 純 凈 物 ， 既 不 燃 燒 也 不 受 腐 蝕B 水 玻 璃 生 產(chǎn) 玻 璃 的 主 要 原 料 之 一C 木 材 、 織 物 浸 過(guò) 水 玻 璃 后 具 有 防 腐 性 能 且 不 易 燃 燒D 水 玻 璃 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 ， 在 空 氣 中 不 易 變 質(zhì) 解 析 ： 水 玻 璃 是 硅 酸 鈉 的 水 溶 液 ， A錯(cuò) 誤 ； 水 玻 璃 易與 空 氣 中 的 二 氧 化 碳 反 應(yīng) ， D錯(cuò) 誤 答 案 ： C 4 下 列 試 劑 的 保 存 方 法 正 確 的 是 ( )A

13、氫 氟 酸 存 放 在 玻 璃 瓶 中B 燒 堿 溶 液 存 放 在 帶 橡 膠 塞 的 玻 璃 瓶 中C 水 玻 璃 存 放 在 滴 瓶 中D 液 溴 直 接 存 放 在 棕 色 滴 瓶 中 解 析 ： 因 為 氫 氟 酸 易 與 玻 璃 中 的 SiO2 反 應(yīng) ， 故 不 能 保 存在 玻 璃 瓶 中 ， A不 正 確 盛 放 燒 堿 溶 液 的 試 劑 瓶 若 使 用玻 璃 塞 封 口 ， 玻 璃 塞 中 的 SiO2 跟 堿 液 反 應(yīng) 生 成 Na2 SiO3 ，而 使 瓶 口 和 瓶 塞 黏 結(jié) 在 一 起 ， B正 確 滴 瓶 是 瓶 口 帶 有磨 口 膠 頭 滴 管 的 玻

14、璃 試 劑 瓶 ， 而 水 玻 璃 是 Na2 SiO3 的 水溶 液 ， 其 本 身 就 能 把 玻 璃 滴 管 與 瓶 口 粘 在 一 起 ， C不 正確 液 溴 很 容 易 揮 發(fā) ， 若 把 液 溴 存 放 在 棕 色 滴 瓶 中 ， 會(huì)腐 蝕 膠 頭 中 的 橡 膠 ， D不 正 確 答 案 ： B (1)將 上 述 復(fù) 雜 硅 酸 鹽 改 寫(xiě) 成 氧 化 物 的 形 式 ： K AlSi3O8_. Al2Si2O5(OH )4_.(2)這 個(gè) 反 應(yīng) 能 夠 發(fā) 生 的 原 因 是 _. 解 析 ： (1 )將 復(fù) 雜 硅 酸 鹽 化 學(xué) 式 改 寫(xiě) 成 氧 化 物 的 形 式 時(shí)

15、 ，需 要 將 除 O以 外 所 有 的 元 素 寫(xiě) 成 其 氧 化 物 形 式 ， 中 間 用“ ” 間 隔 ， 注 意 組 成 要 與 原 硅 酸 鹽 一 致 (2 )風(fēng) 化 是 復(fù) 雜 的 化 學(xué) 反 應(yīng) ， 但 我 們 可 以 試 圖 用 簡(jiǎn) 單 的 化學(xué) 原 理 去 理 解 它 ， 抓 住 了 由 強(qiáng) 酸 可 以 制 得 弱 酸 這 一 規(guī) 律 ，問(wèn) 題 就 會(huì) 迎 刃 而 解 答 案 ： (1) K 2OAl2O36SiO2 Al 2O32SiO22H 2O(2)因 為 碳 酸 酸 性 比 硅 酸 強(qiáng) ， 由 強(qiáng) 酸 可 制 得 弱 酸 1 一 般 情 況 ， 非 金 屬 元 素

16、單 質(zhì) 熔 沸 點(diǎn) 低 ， 硬 度 小 ， 但硅 、 金 剛 石 熔 沸 點(diǎn) 高 ， 硬 度 大 ， 其 中 金 剛 石 為 硬 度最 大 的 物 質(zhì) 2 一 般 情 況 ， 非 金 屬 元 素 單 質(zhì) 為 絕 緣 體 ， 但 硅 為 半 導(dǎo)體 ， 石 墨 為 電 的 良 導(dǎo) 體 例 1 硅 及 其 化 合 物 的 應(yīng) 用 范 圍 很 廣 下 列 說(shuō) 法 正 確 的是 ( )A 硅 是 人 類 將 太 陽(yáng) 能 轉(zhuǎn) 換 為 電 能 的 常 用 材 料B 粗 硅 制 備 單 晶 硅 不 涉 及 氧 化 還 原 反 應(yīng)C 反 應(yīng) ： Si 2 NaOH H2 O = Na2 SiO3 2 H2 中

17、，Si為 還 原 劑 ， NaOH和 H2 O為 氧 化 劑D 鹽 酸 可 以 與 硅 反 應(yīng) ， 故 采 用 鹽 酸 為 拋 光 液 拋 光 單晶 硅 答 案 A 1 下 列 關(guān) 于 硅 的 說(shuō) 法 中 ， 不 正 確 的 是 ( )A 硅 是 非 金 屬 元 素 ， 晶 體 硅 是 灰 黑 色 有 金 屬 光 澤 的固 體B 硅 的 導(dǎo) 電 性 能 介 于 金 屬 和 絕 緣 體 之 間 ， 是 良 好 的 半 導(dǎo) 體 材 料C 硅 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 不 活 潑 ， 常 溫 下 不 與 任 何 物 質(zhì) 反 應(yīng)D 加 熱 到 一 定 溫 度 時(shí) ， 硅 能 與 氯 氣 、 氧 氣 等 非

18、金 屬反 應(yīng) . 解 析 ： 晶 體 硅 雖 然 外 形 像 金 屬 (有 金 屬 光 澤 )， 但 實(shí) 際 上屬 于 非 金 屬 ； 硅 既 有 金 屬 性 ， 又 有 非 金 屬 性 ， 其 導(dǎo) 電 性也 介 于 金 屬 導(dǎo) 體 和 非 金 屬 絕 緣 體 之 間 ， 是 良 好 的 半 導(dǎo) 體材 料 硅 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 不 活 潑 (尤 其 是 在 常 溫 下 )， 但 常 溫下 仍 能 與 氟 氣 、 氫 氟 酸 和 NaOH 溶 液 等 發(fā) 生 反 應(yīng) ， 加 熱至 一 定 溫 度 時(shí) ， 硅 能 與 氯 氣 、 氧 氣 等 發(fā) 生 反 應(yīng) 答 案 ： C 解 析 ： SiO2能

19、 與 氫 氟 酸 反 應(yīng) ， 高 溫 條 件 下 反 應(yīng) 并 不能 說(shuō) 明 硅 酸 的 酸 性 比 碳 酸 的 酸 性 強(qiáng) 答 案 ： C (2)反 應(yīng) 后 溶 質(zhì) 成 分 的 判 斷 也 可 用 數(shù) 軸 表 示 2 與 鹽 溶 液 的 反 應(yīng)(1)CO2 Na2CO3 H 2O = 2NaH CO3(2)CO2(少 量 ) Ca(ClO)2 H 2O = CaCO3 2H ClO(3)CO2 Na2SiO3 H 2O = H 2SiO3 Na2CO3 例 2 往 含 0 .2 mol KOH和 0 .1 mol Ca(OH)2 的 溶 液 中 持 續(xù) 地通 入 CO2 氣 體 ， 當(dāng) 通 入

20、 氣 體 的 體 積 為 6 .7 2 L(標(biāo) 準(zhǔn) 狀 況 )時(shí) 立即 停 止 ， 則 在 這 一 過(guò) 程 中 ， 溶 液 中 離 子 的 物 質(zhì) 的 量 n和 通入 CO2 的 體 積 V的 關(guān) 系 示 意 圖 正 確 的 是 (氣 體 的 溶 解 忽 略 不計(jì) ) ( ) 答 案 D 把 多 元 弱 酸 的 酸 酐 (或 弱 酸 )通 入 其 正 鹽 溶 液 中 ， 可以 繼 續(xù) 發(fā) 生 反 應(yīng) ， 生 成 相 應(yīng) 的 酸 式 鹽 如 ： CO2 Na2CO3 H 2O = 2NaH CO3SO2 Na2SO3 H 2O = 2NaH SO3H 2S Na2S = 2NaH S. 3 將

21、足 量 的 CO2不 斷 通 入 NaOH 、 Ba(OH )2、 NaAlO2的 混合 溶 液 中 ， 生 成 沉 淀 的 物 質(zhì) 的 量 與 通 入 CO2的 體 積 之 間的 關(guān) 系 可 表 示 為 ( ) 答 案 ： C 4 下 列 物 質(zhì) 的 反 應(yīng) 過(guò) 程 符 合 圖 示 過(guò)程 的 是 ( )A 向 CaCl2溶 液 中 通 入 過(guò) 量 CO2B 向 水 玻 璃 溶 液 中 通 入 過(guò) 量 CO2C 向 澄 清 石 灰 水 中 通 入 過(guò) 量 CO2D 向 水 玻 璃 溶 液 中 加 入 過(guò) 量 鹽 酸 解 析 ： A項(xiàng) 不 反 應(yīng) ； B項(xiàng) 中 沉 淀 不 溶 解 ； C項(xiàng) 先

22、生 成 CaCO3 ，然 后 CaCO3 與 CO2 、 H2 O反 應(yīng) 生 成 Ca(HCO3 )2 ， 符 合 題 意 ； D項(xiàng)中 生 成 的 沉 淀 不 溶 解 答 案 ： C 材 料 類 別 主 要 特 性 示 例 用 途高 溫 結(jié) 構(gòu)陶 瓷 能 承 受 高 溫 ，強(qiáng) 度 高 氮 化 硅 陶 瓷 汽 輪 機(jī) 葉 片 、軸 承 、 永 久 性模 具 等光 學(xué) 材 料 具 有 光 學(xué) 特 性 光 導(dǎo) 纖 維 光 纜 通 訊 、 醫(yī)療 、 照 明 等生 物 陶 瓷 具 有 生 物 功 能 氧 化 鋁 陶 瓷 人 造 骨 、 人 造關(guān) 節(jié) 、 接 骨 螺釘3 新 型 無(wú) 機(jī) 非 金 屬 材 料

23、 的 種 類 和 用 途 例 3 氮 化 硅 是 一 種 高 溫 陶 瓷 材 料 ， 它 的 硬 度 大 、 熔 點(diǎn)高 、 化 學(xué) 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 ， 工 業(yè) 上 曾 普 遍 采 用 高 純 硅 與 氮 氣 在1 3 0 0 反 應(yīng) 制 得 (1 )根 據(jù) 性 質(zhì) 推 測(cè) 氮 化 硅 陶 瓷 的 用 途 是 _(選 填 代 號(hào) )A 制 汽 輪 機(jī) 葉 片 B 制 有 色 玻 璃C 制 永 久 性 模 具 D 制 造 柴 油 機(jī) (2 )畫(huà) 出 N的 原 子 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 ： _， 試 判 斷 氮 元 素 的最 低 負(fù) 價(jià) 為 _， 請(qǐng) 從 原 子 結(jié) 構(gòu) 和 化 合 價(jià) 兩 個(gè) 角 度

24、 分析 推 斷 氮 化 硅 的 化 學(xué) 式 ： _.(3 )氮 化 硅 陶 瓷 抗 腐 蝕 能 力 強(qiáng) ， 除 氫 氟 酸 外 ， 不 與 其 他 無(wú) 機(jī)酸 反 應(yīng) 請(qǐng) 寫(xiě) 出 陶 瓷 與 氫 氟 酸 發(fā) 生 復(fù) 分 解 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程式 ： _.(4 )用 四 氯 化 硅 和 氮 氣 在 氫 氣 氣 氛 保 護(hù) 下 ， 加 強(qiáng) 熱 使 四 氯 化硅 和 氮 氣 發(fā) 生 反 應(yīng) ， 可 得 較 高 純 度 的 氮 化 硅 ， 則 反 應(yīng) 的 化學(xué) 方 程 式 為 _ 名 師 精 析 (1 )性 質(zhì) 決 定 用 途 ， 結(jié) 合 氮 化 硅 的 性 質(zhì) 硬 度 大 、熔 點(diǎn) 高 ， 是

25、 一 種 重 要 的 結(jié) 構(gòu) 材 料 ， 可 推 測(cè) 它 的 用 途 ， 結(jié) 合選 項(xiàng) ， 應(yīng) 選 A、 C、 D.(2 )從 原 子 穩(wěn) 定 結(jié) 構(gòu) 考 慮 和 正 負(fù) 化 合 價(jià)代 數(shù) 和 等 于 零 的 規(guī) 則 考 慮 ， 因 N顯 3 價(jià) ， Si顯 4 價(jià) ， 由 此可 寫(xiě) 出 氮 化 硅 的 化 學(xué) 式 為 Si3 N4 .(3 )題 目 已 告 訴 我 們 氮 化 硅 與氫 氟 酸 的 反 應(yīng) 屬 于 復(fù) 分 解 反 應(yīng) ， 照 著 葫 蘆 畫(huà) 個(gè) 瓢 就 是了 (4 )注 意 理 清 該 反 應(yīng) 中 的 反 應(yīng) 物 和 條 件 ， 另 外 正 確 地 推測(cè) 出 除 氮 化 硅

26、外 的 另 一 種 產(chǎn) 物 ， 完 整 地 寫(xiě) 出 方 程 式 請(qǐng) 回 答 下 列 問(wèn) 題 ：(1 )第 步 制 備 粗 硅 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 方 程 式 為 _(2 )粗 硅 與 HCl反 應(yīng) 完 全 后 ， 經(jīng) 冷 凝 得 到 的 SiHCl3 (沸 點(diǎn)3 3 .0 )中 含 有 少 量 SiCl4 (沸 點(diǎn) 5 7 .6 )和 HCl(沸 點(diǎn) 8 4 .7 )， 提 純 SiHCl3 采 用 的 方 法 為 _(3 )用 SiHCl3 與 過(guò) 量 H2 反 應(yīng) 制 備 純 硅 的 裝 置 如 下 圖 所 示(熱 源 及 夾 持 裝 置 略 去 )： 裝 置 B中 的 試 劑 是 _裝

27、置 C中 的 燒 瓶 需 要 加 熱 ， 其 目 的 是 _ 反 應(yīng) 一 段 時(shí) 間 后 ， 裝 置 D中 觀 察 到 的 現(xiàn) 象 是 _；裝 置 D不 能 采 用 普 通 玻 璃 管 的 原 因 是 _，裝 置 D中 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 _ 為 保 證 制 備 純 硅 實(shí) 驗(yàn) 的 成 功 ， 操 作 的 關(guān) 鍵 是 檢 查 實(shí) 驗(yàn)裝 置 的 氣 密 性 ， 控 制 好 反 應(yīng) 溫 度 以 及 _ 為 鑒 定 產(chǎn) 品 硅 中 是 否 含 微 量 鐵 單 質(zhì) ， 將 試 樣 用 稀 鹽 酸溶 解 ， 取 上 層 清 液 后 需 再 加 入 的 試 劑 是 _(填 寫(xiě)字 母

28、 代 號(hào) )A 碘 水 B 氯 水C Na2 SO3 溶 液 D KSCN溶 液 解 析 ： 分 離 沸 點(diǎn) 不 同 的 液 體 的 方 法 就 是 蒸 餾 ； 根 據(jù) 題 干“ SiHCl3 能 與 H2 O強(qiáng) 烈 反 應(yīng) ， 在 空 氣 中 易 自 燃 ” 可 知 道 H2 的作 用 之 一 就 是 排 盡 裝 置 內(nèi) 的 空 氣 ， 防 止 SiHCl3 自 燃 ， 因 此 H2必 須 是 干 燥 的 ， B的 作 用 就 是 干 燥 H2 ， 所 以 選 用 濃 H2 SO4 .由于 通 入 D中 應(yīng) 是 穩(wěn) 定 的 SiHCl3 與 過(guò) 量 H2 的 氣 流 ， 所 以 C裝 置 要

29、加 熱 ， 并 且 是 水 浴 加 熱 由 于 D裝 置 應(yīng) 加 熱 到 1 0 0 0 1 1 0 0 ， 所 以 必 須 用 石 英 管 鑒 定 是 否 含 鐵 單 質(zhì) ， 用 稀 HCl溶 解 后 生 成 Fe 2 ， 考 慮 先 轉(zhuǎn) 化 為 Fe3 后 再 檢 驗(yàn) ， 故 選 B、 D. Mg與 CO2反 應(yīng) 是 中 學(xué) 教 材 中 涉 及 的 內(nèi) 容 ， SO2、 SiO2都 為 酸 性 氧 化 物 ， 與 金 屬 Mg也 應(yīng) 發(fā) 生 類 似 的 反 應(yīng) ， 此 類 探究 實(shí) 驗(yàn) 主 要 考 查 學(xué) 生 的 信 息 遷 移 能 力 例 已 知 Mg與 CO2 可 反 應(yīng) 生 成 Mg

30、O與 C； SiO2 、 SO2 和 CO2都 是 酸 性 氧 化 物 ， 化 學(xué) 性 質(zhì) 具 有 一 定 的 相 似 性 ； 鎂 和 鈉 的化 學(xué) 性 質(zhì) 也 有 一 定 的 相 似 性 兩 個(gè) 研 究 性 學(xué) 習(xí) 小 組 分 別 根據(jù) 不 同 的 微 型 課 題 進(jìn) 行 研 究 ， 其 方 案 如 下 ： 【 實(shí) 驗(yàn) 方 案 】 第 一 個(gè) 研 究 性 學(xué) 習(xí) 小 組 用 如 圖 所 示 的 裝置 進(jìn) 行 鎂 與 二 氧 化 硫 反 應(yīng) 的 實(shí) 驗(yàn) 實(shí) 驗(yàn) 藥 品 ： 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 二 氧 化 硫 類 似 于 制 取 二 氧 化 碳 ，在 下 列 物 質(zhì) 中 選 擇 合 適 的 試

31、劑 制 取 二 氧 化 硫 ：_.A 80%的 硫 酸 B 濃 鹽 酸 C 稀 硝 酸 D 亞 硫 酸鈉 固 體 E 亞 硫 酸 鈣 固 體 F 飽 和 亞 硫 酸 鈉 溶 液 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 ： 反 應(yīng) 后 ， 發(fā) 現(xiàn) B管 壁 有 淡 黃 色 粉 末 產(chǎn) 生 ， 取 反 應(yīng)后 B中 固 體 溶 于 稀 鹽 酸 中 產(chǎn) 生 具 有 臭 雞 蛋 氣 味 的 氣 體 ， 寫(xiě) 出B管 中 發(fā) 生 的 有 關(guān) 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ： _.實(shí) 驗(yàn) 改 進(jìn) ： 你 認(rèn) 為 該 裝 置 是 否 有 不 足 之 處 ？ _.如 果 有 ，請(qǐng) 寫(xiě) 出 改 進(jìn) 方 法 ： _. 【 實(shí) 驗(yàn) 方 案

32、】 第 二 個(gè) 研 究 性 學(xué) 習(xí) 小 組 進(jìn) 行 了 “實(shí) 驗(yàn) 室 制 硅 ”的 研 究 ， 他 們 以 課 本 為 基 礎(chǔ) ， 查 閱 資 料 得 到 以 下 可 供 參 考 的信 息 ： 鎂 在 點(diǎn) 燃 條 件 下 即 可 與 二 氧 化 硅 反 應(yīng) 制 取 硅 金 屬 硅 化 物 與 稀 硫 酸 反 應(yīng) 生 成 硫 酸 鹽 與 硅 烷 硅 烷 在 空 氣 中 能 自 燃 他 們 在 研 究 報(bào) 告 中 記 載 著 “ 用 Mg和 SiO2在 適 宜 的 條 件 下充 分 反 應(yīng) ； 再 用 足 量 稀 硫 酸 溶 解 固 體 產(chǎn) 物 ； 然 后 過(guò) 濾 、 洗 滌 、干 燥 、 最 后

33、 稱 量 在 用 稀 硫 酸 溶 解 固 體 產(chǎn) 物 時(shí) ， 發(fā) 現(xiàn) 有 爆鳴 聲 和 火 花 ， 其 產(chǎn) 率 也 只 有 預(yù) 期 值 的 63%左 右 ”實(shí) 驗(yàn) 探 究 ：(1)該 小 組 “實(shí) 驗(yàn) 室 制 硅 ”的 化 學(xué) 方 程 式 是 _.(2)你 估 計(jì) “用 稀 硫 酸 溶 解 固 體 產(chǎn) 物 時(shí) ， 發(fā) 現(xiàn) 有 爆 鳴 聲 和 火 花 ”的 原 因 是 _. 解 析 【 實(shí) 驗(yàn) 方 案 】 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 CO2氣 體 的 反 應(yīng) 原 理為 ： CaCO3 2H Cl = CaCl2 H 2O CO2， 即 強(qiáng) 酸 制 弱酸 ， 按 照 這 一 規(guī) 律 ， 因 濃 鹽 酸 具

34、 有 較 強(qiáng) 的 揮 發(fā) 性 ， 導(dǎo) 致 產(chǎn)生 的 SO2氣 體 不 純 ， 濃 H NO3具 有 強(qiáng) 氧 化 性 ， 會(huì) 氧 化 SO2氣體 ， 均 不 可 選 用 ， 應(yīng) 選 用 80%的 濃 H 2SO4； 這 樣 固 體 就 只能 選 Na2SO3， 而 不 能 選 CaSO3， 因 反 應(yīng) 會(huì) 生 成 CaSO4(微 溶 )， 附 著 在 CaSO3表 面 上 ， 使 反 應(yīng) 停 止 據(jù) 題 意 知 淡 黃 色 粉 末 是 單 質(zhì) S， 另 有 產(chǎn) 物 與 稀 鹽 酸 反 應(yīng) 產(chǎn)生 具 有 臭 雞 蛋 氣 味 的 氣 體 ， 只 能 為 MgS. 點(diǎn) 擊 下 圖 進(jìn) 入 “ 針 對(duì) 訓(xùn) 練 測(cè) 與 評(píng) ”