1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 无机非金属材料 1.了解硅酸盐及其结构特点,了解传统硅酸盐产品(陶瓷、玻璃、水 泥)的工业生产(原料、设备等)。 2.了解硅和二氧化硅的性质,认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型 无机非金属材料。 3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用,增强关注社会的意识和责 任感。 核心素养发展目标 一、硅酸盐材料 随堂演练知识落实 课时对点练 二、新型无机非金属材料 内 容 索 引 1.无机非金属材料 从组成上看,许多无机非金属材料多含 、 等元素,具有 、 、 等特点,以及特殊的 、 等性能。 一、硅酸盐材料 硅氧耐高温
2、抗腐蚀硬度高光学电学 2.硅酸盐及其结构 (1)硅酸盐的结构 在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧 结构,Si在中心,O 在四面体的4个顶角,每个Si结合 个O,每个O结合 个Si。 四面体 42 (2)硅酸盐的特性 硅氧四面体结构的特殊性,决定了硅酸盐材料大多具有硬度 、 溶于 水、耐高温、耐腐蚀等特点。 高难 3.常见的硅酸盐材料 陶瓷普通玻璃普通水泥 原料_ _ _ _ 主要原料:_, 辅助原料:适量的石膏 设备陶瓷窑_ 主要 成分 含水的铝硅酸盐 硅酸钠(Na2SiO3)、硅 酸钙(CaSiO3)、二氧 化硅(SiO2) 硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅 酸二钙(2CaOSiO2)、铝酸 三
3、钙(3CaOAl2O3) 用途 建筑材料、绝缘 材料、日用器皿、 卫生洁具等 建筑材料、光学仪器、 各种器皿、制造玻璃 纤维等 大量用于建筑和水利工程 黏土 纯碱(Na2CO3)、石 灰石(CaCO3)、石英 砂(SiO2) 石灰石、黏土 玻璃窑水泥回转窑 (1)硅酸盐是由硅、氧和金属组成的混合物() (2)硅酸盐结构较为复杂,大多不溶于水,化学性质很稳定() (3)硅氧四面体中,硅原子与氧原子都是以共价键结合() (4)水泥与玻璃的共同原料是石灰石,水泥与陶瓷的共同原料是黏土() (5)陶瓷、玻璃、水泥的生产都需要在高温下进行() (6)玻璃和水泥生产中都发生复杂的物理和化学变化() 判断正
4、误判断正误 1.(2020青岛二中高一检测)世博会中国馆“东方之冠”由钢筋混凝土、 7 000多块铝板和1 200多块玻璃等建成。 (1)生产硅酸盐产品水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是_。制 备普通玻璃的主要反应方程式为_ _。 (2)硅酸盐通常可以用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成,例 如:硅酸钠(Na2SiO3):Na2OSiO2,长石(KAlSi3O8):_, 钠长石(NaAlSi3O8):_。 深度思考深度思考 石灰石 K2OAl2O36SiO2 Na2OAl2O36SiO2 (3)作场馆建筑材料黏合剂和防火剂的硅酸钠(俗名泡花碱)是一种最简单 的硅酸盐,硅酸钠易溶于水,其
5、水溶液俗称水玻璃,具有黏结力强,耐 高温等特性。 硅酸钠在空气中易与二氧化碳和水生成硅酸(H2SiO3)沉淀,其离子方 程式:_。 硅酸钠和盐酸反应的离子方程式为:_。 (4)博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑),婺州窑瓷器胎体的 原料为高岭土AlnSi2O5(OH)4。下列说法正确的是_(填字母)。 A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B.高岭土为含水的铝硅酸盐 C.n3D.我国在新石器时代已能烧制陶器 ABD 解析根据化合物中正负化合价代数和为0的原则:n(3)2(4) 5(2)4(1)0,解得n2,所以C错误。 硅酸盐氧化物形式的改写 归纳总结 返回 存在 原子结构示意图周期表中位
6、置 含量存在形态 地壳中居第 位 _ 二、新型无机非金属材料 1.硅和二氧化硅 (1)硅的存在与结构 二 氧化物和硅酸盐第三周期A族 (2)高纯硅的制备 其中涉及的主要化学反应为 _ _ _ (3)硅和二氧化硅的用途 高纯硅广泛用于 技术和新能源技术等领域。 SiO2用于生产 。 信息 光导纤维 2.新型陶瓷 新型材料成分性能主要应用 金刚砂_ 硬度 、耐_ _、抗氧化 磨料、耐高温结构材料、 耐高温半导体材料 高温结构 陶瓷 碳化硅、氮化硅、 金属氧化物 耐 、抗氧化、 耐_ 用于火箭发动机、汽车发 动机和高温电极材料等 压电陶瓷 钛酸盐、锆酸盐等 能实现 能和 能的相互转化 用于滤波器、扬
7、声器、超 声波探伤器和点火器等 碳化硅(SiC) 大 温 高 高温 腐蚀 机械 电 透明陶瓷 氧化铝、氧化钇等 透明陶瓷;氮化铝、 氟化钙等非氧化物 透明陶瓷 具有优异的光学 性能、耐高温、 好 用于高压钠灯、激光器、 高温探测窗等 超导陶瓷 临界温度下具有 超导性 用于电力、交通、医疗 等领域 绝缘性 3.碳纳米材料 概念性能用途 富勒烯 由 构成的一系列笼 形分子的总称,如_ 制碳纳米材料 碳纳米管 由 卷成的管状 物,具有纳米尺度的直径 比表面积大,有 相当高的 和 优良的 性能 生产复合材料、电 池和传感器等 石墨烯 厚 度的单层石墨 电阻率 、热导 率 ,具有很 高的强度 在光电器件
8、、超级 电容器、电池、复 合材料等方面的应 用研究在不断深入 碳原子 C60 石墨片层 强度 电学 只有一个碳原子直径 低 高 (1)硅是良好的半导体材料,可以用来生产芯片和硅太阳能电池等() (2)生产光导纤维的原料是二氧化硅() (3)金刚砂和金刚石结构类似,互为同素异形体() (4)富勒烯和石墨烯完全燃烧的产物都是二氧化碳() 判断正误判断正误 1.硅是一种灰黑色固体,熔、沸点高,硬度大,是一种优良的半导体材 料,常温下,化学性质不活泼,但可以和F2、氢氟酸和强碱溶液发生反 应,在加热条件下可以和很多非金属单质反应,写出下列反应的化学方程式。 (1)Si和F2生成SiF4:_。 (2)S
9、i和氢氟酸生成SiF4和H2:_。 (3)Si和NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2:_。 (4)Si和O2反应:_。 (5)Si和Cl2反应:_。 深度思考深度思考 Si2F2=SiF4 Si4HF=SiF42H2 Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2 2.(1)在实验室盛放碱溶液时,试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞的原因是 SiO2是 氧化物,能与强碱溶液反应,SiO2与NaOH溶液反应的化学方 程式为_。 (2)生产磨砂玻璃时可以用氢氟酸溶蚀玻璃,是因为氢氟酸溶液可与SiO2 反应,其化学方程式为:_。 (3)有同学由此得出来SiO2是两性氧化物,你认为这个观点对吗? 提示不对,S
10、iO2只与氢氟酸反应,不与其他的酸(如盐酸、硝酸等)反应。 酸性 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O SiO24HF=SiF42H2O 硅及二氧化硅的化学性质 (1)硅的化学性质 常温下能与氟气、氢氟酸、强碱等反应。 Si2F2=SiF4 Si4HF=SiF42H2 Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2 加热时能与氧气、氯气、碳等反应。 归纳总结 返回 (2)二氧化硅的化学性质 1.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是 A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷 B.普通玻璃的主要成分是二氧化硅 C.陶瓷的主要原料是黏土 D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料 123 随堂演练知识落
11、实 4 解析普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。 2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是 A.这是一种矿物胶,既不燃烧也不受腐蚀 B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料 C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧 D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质 1234 解析水玻璃为硅酸钠溶液,其化学性质稳定,但可与空气中的二氧化 碳反应生成硅酸沉淀。 3.(2019全国卷,7)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其 形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品
12、,由黏土经高温烧结而成 C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐 D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 1234 解析“雨过天睛云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关,而氧化 铁显红色,A项错误; 陶瓷以黏土为原料,经高温烧制而成,属于人造材料,主要成分是硅酸 盐,C项正确; 陶瓷的主要成分是硅酸盐,硅酸盐中硅元素处于最高价态,化学性质稳 定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,D项正确。 1234 4.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的 90%以上。 (1)下列物质不属于硅酸盐的是_(填字母)。 A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰 1234 D
13、 解析生石灰是CaO,为碱性氧化物且不含Si,不属于硅酸盐。 (2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 为_,工艺师常用_(填物质名称)来 雕刻玻璃。 1234 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O 氢氟酸 解析SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3 H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸,因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。 (3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作_。 Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列 坩埚可选用的是_(填字母)。 A.普通玻璃坩埚 B
14、.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚 1234 防火剂 D 解析Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”,具有阻燃的功能,因此可用作防 火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2,故含SiO2的材料 (普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应,故不能 用以上材质的坩埚熔融纯碱。 (4)工业上常利用反应2CSiO2 Si2CO制备硅单质,该反应中所 含元素化合价升高的物质是_(填化学式,下同),氧化剂是_。 1234 C SiO2 解析该反应中C被氧化,SiO2中4价的硅被还原,因此SiO2作氧化剂。 返回 课时对点练 12345678 题组一传
15、统无机非金属材料题组一传统无机非金属材料 1.(2020福建泉州高一上期末)世界瓷都泉州德化盛产陶瓷,下列说法 不正确的是 A.国产C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 B.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐 C.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 D.瓷器的青色来自氧化铁(Fe2O3) A组基础对点练 12345678 解析氮化硅陶瓷是一种烧结时不收缩的无机非金属陶瓷,A正确; 陶瓷的主要成分是硅酸盐,是应用较早的人造材料之一,B正确; 陶瓷由陶土或瓷土经高温烧结而成,它具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点, C正确; 氧化铁呈红棕色,掺入氧化铁的陶瓷不可能呈青色,D
16、不正确。 2.水泥和普通玻璃都是常见的硅酸盐产品,下列说法中不正确的是 A.生产水泥和普通玻璃的每一种原料都含有硅 B.水泥、普通玻璃都是混合物 C.生产水泥和玻璃都必须用石灰石 D.用纯净的石英制成石英玻璃,它的膨胀系数小,常用来制造耐高温的 化学仪器 12345678 解析硅酸盐工业所用原料有硅酸盐、二氧化硅、石灰石、纯碱等,不 一定每一种原料中都必须含有硅,A错误; 玻璃和水泥是传统硅酸盐产品,其中玻璃的主要成分有硅酸钠、硅酸钙 和二氧化硅等,水泥的主要成分有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等, 都是混合物,B正确; 生产玻璃的原料主要有纯碱、石灰石、石英,生产水泥的原料主要有石 灰石、黏土
17、,都需用石灰石,C正确; 二氧化硅为原子晶体,熔点高,硬度大,结构稳定,用纯净的石英可制 成石英玻璃,它的膨胀系数小,故常用来制造耐高温的化学仪器,D正确。 12345678 题组二新型无机非金属材料题组二新型无机非金属材料 3.(2019甘肃静宁一中高一期末)下列关于无机非金属材料的说法中不正 确的是 A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,具有极大强度 C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 12345678 解析新型无机非金属
18、材料不但克服了传统无机非金属材料易碎、强度 不够等缺点,并且具有特殊结构、特殊功能;新型无机非金属材料的主 要成分并不一定是硅酸盐,如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。 4.碳纳米管是继足球烯(C60)以后发现的又一种碳单质,以下有关碳纳米管 与足球烯(C60)的说法错误的是 A.它们的物理性质有较大差异 B.在常温下它们的化学性质都稳定 C.它们是不同的碳单质 D.它们分别完全燃烧后生成物不同 12345678 解析碳纳米管和足球烯中碳原子排列方式不同,物理性质不同;它们 都是碳单质,都是纯净物,在通常情况下化学性质比较稳定;二者完全 燃烧时都生成二氧化碳。 题组三硅及其化合物题组三硅及其化合物 5
19、.(2019南京高一下学期开学考试)下列有关硅的说法不正确的是 A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.硅的导电性介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料 C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应 D.加热到一定程度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应 12345678 解析A项,晶体硅常用作制造太阳能电池的材料,实现太阳能转化成 电能,正确; C项,硅的化学性质不活泼,在常温下能与F2、HF等物质发生反应,错误; D项,在加热条件下,硅单质能与氯气、氧气等物质发生反应,正确。 12345678 6.(2019长春市十一中期末)下列关于二氧化硅的叙述中正确的是 A.硅原子和碳原子最外层
20、电子数相同,二氧化硅和二氧化碳分子结构也相同 B.二氧化硅能与氢氧化钠溶液和氢氟酸反应,所以二氧化硅是两性氧化物 C.二氧化硅中硅元素为4价,二氧化硅具有氧化性 D.在二氧化硅中,每个硅原子结合2个氧原子 12345678 解析在二氧化硅中,每个硅原子与4个氧原子结合,每个氧原子与2个 硅原子结合,形成具有立体网状结构的晶体,不存在单个的二氧化硅分 子,二氧化硅晶体中硅原子和氧原子数目比是12,二氧化碳分子是直 线形分子,结构不同,故A错误; 二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,没有生成盐,不属于碱性 氧化物,与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,不是两性氧化物,故 B错误; 在高温下,二氧
21、化硅能与单质碳反应生成单质硅和一氧化碳,硅元素的 化合价由4价降低为0价,二氧化硅具有氧化性,故C正确; 在二氧化硅中,每个硅原子与4个氧原子结合,故D错误。 7.(2019屏边一中高一月考)用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,其中正 确的是 A.钙沸石Ca(Al2Si3O10)3H2O表示为CaOAl2O33SiO23H2O B.镁橄榄石Mg2SiO4表示为MgOSiO2 C.正长石KAlSi3O8表示为K2OAl2O33SiO2 D.高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O3SiO22H2O 12345678 解析钙沸石Ca(Al2Si3O10)3H2O表示为CaOAl2O33SiO
22、23H2O,A项正确; 镁橄榄石Mg2SiO4表示为2MgOSiO2,B项错误; 正长石KAlSi3O8表示为K2OAl2O36SiO2,C项错误; 高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O32SiO22H2O,D项错误。 8.硅在无机非金属材料中,扮演着主要角色,请利用相关知识回答下列 问题: (1)硅有非常重要的用途,请写出其中的一种:_ _。 12345678 太阳能电池板、制硅钢等(回答其中一种即可) 制半导体、制电路板、制 解析硅位于金属和非金属分界线附近,常用作半导体材料,为无机非 金属材料的主角,计算机芯片的主要成分为单质硅,太阳能电池的主要 成分是硅单质,所以硅可制半
23、导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅 钢等。 (2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐, 如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜为2价),下列关于硅酸铜钡的说 法不正确的是_。 A.x等于6 B.性质稳定,不易脱色 C.可用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2 D.易溶解于强酸和强碱 12345678 D 解析在硅酸铜钡中的铜元素的化合价为2价,硅元素的化合价为4 价,氧元素的化合价为2价,钡元素的化合价为2价,则根据化合物 中正负化合价的代数和为0可得:(2)(2)(4)2(2)x0, 计算得出x6,A项正确; 由A项知该硅酸盐的化学式为BaCuSi2O6,则
24、硅酸盐用氧化物形式表示时, 书写顺序为活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水,所以 硅酸铜钡用氧化物形式表示:BaOCuO2SiO2,C项正确; 硅酸盐性质均比较稳定,不容易褪色,B项正确; BaCuSi2O6是瓷器的一种颜料,瓷器耐酸耐碱耐腐蚀,所以不与强酸、强 碱反应,D项错误。 12345678 (3)工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图如下: 12345678 在电弧炉中发生的反应需要在高温条件下进行,写出该反应的化学方 程式:_。 SiCl4极易水解,在空气中生成烟尘和白雾,写出其水解的化学方程式 为_。 12345678 SiCl43H2O=H2SiO34HCl
25、解析SiCl4水解生成硅酸和氯化氢,反应的方程式为SiCl43H2O=H2SiO3 4HCl; 在流化床反应的产物中,除SiCl4外,还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、 FeCl3等,有关物质的沸点数据如下表,分离SiCl4和其他杂质的方法为 _。 12345678 物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4 沸点/2 35557.631.88.230.484.9111.9 蒸馏(精馏) 解析利用沸点的不同提纯SiCl4属于蒸馏,SiCl4(沸点57.6 )中含有少 量SiHCl3(沸点31.8 )、FeCl3(离子化合物,沸点很高)、SiH2Cl2(
26、沸点 8.2 )和SiH3Cl(沸点30.4 ),因为沸点差别较大,可以通过精馏(或 蒸馏)除去杂质。 1.(2019合肥一中高一检测)根据不同部位工作条件的不同,航天飞机使 用了多种防热材料。例如,机身和机翼下表面使用高温陶瓷瓦。下列对 新型陶瓷材料的有关叙述中,错误的是 A.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,可以作为高级耐火材料 B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,它是生物陶瓷 C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,它用于制造陶瓷发动机的受热面 D.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,但是强度比较差 B组综合强化练 12345678 解析高温结构陶瓷包括Si3N4陶瓷、S
27、iC陶瓷等,属于新型无机非金属 材料,可以作为高级耐火材料,A正确; 氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,是一种生物陶瓷,B正确; 氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,是高温结构材料,可用于制造陶 瓷发动机的受热面,C正确; 新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料的缺点,而且同时 还具有较高的强度和耐磨性,能抵抗冷热冲击,且有电学性能等若干优 点,D错误。 12345678 2.(2020雅安市高一化学检测)下列有关硅及其化合物的说法正确的是 A.硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在 B.硅晶体是良好的半导体,可用于制造光导纤维 C.木材浸过水玻璃后,不易着火 D.SiO2是酸性氧化物
28、,不与任何酸发生反应 12345678 12345678 解析硅是亲氧元素,在自然界中只能以化合态形式存在,A不正确; 硅晶体能够导电,是良好的半导体,光导纤维是由二氧化硅制得的,B 不正确; 水玻璃是硅酸钠的水溶液,它具有不易着火的性质,所以用水玻璃浸渍 木材,不易着火,C正确; SiO2是酸性氧化物,不与一般的酸反应,但能与氢氟酸反应,D不正确。 3.(2019徐州高一检测)除去二氧化硅中混有的少量生石灰和石灰石,有如 下操作:加水溶解加水煮沸过滤加稀盐酸加稀硫酸, 正确的操作顺序是 A. B. C. D. 12345678 解析稀盐酸与CaO、CaCO3反应生成CaCl2溶液,然后过滤得
29、到SiO2固 体。注意不能选用稀硫酸,因CaSO4微溶,不易分离出SiO2。 4.关于下列反应的叙述正确的是 12345678 C.由Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3可推知碳的非金属性比硅强 D.H2CO3比H2SiO3受热易分解可推知H2SiO3的酸性比H2CO3强 12345678 碳酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸说明H2CO3的酸性比H2SiO3强,由此可 知碳的非金属性比硅强,选项C正确; H2CO3比H2SiO3受热易分解,仅能证明H2SiO3比H2CO3稳定,无法判断 H2SiO3与H2CO3的酸性强弱,选项D错误。 12345678 5.下列有关硅及其化合物的说法
30、正确的是 A.陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸 B.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠可以保存在具有磨口玻璃塞的 试剂瓶中 C.用SiO2制取硅酸,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,然后再通入CO2 12345678 解析陶瓷、玻璃、水泥的主要成分都是硅酸盐,其含有的SiO2能与氢 氟酸反应,A项错误; 硅酸钠是一种黏合剂,能将玻璃塞和瓶体黏在一起,不便于打开,B项 错误; D项中的反应能发生是因为生成的CO2气体不断逸出,不能说明硅酸的酸 性强于碳酸。 6.下列关于硅酸及其盐的叙述不正确的是 A.硅酸是一种弱酸,可由其酸性氧化物SiO2与水化合而制得 B.硅酸盐是构成地壳中岩石的主要成分,
31、黏土的主要成分是硅酸盐 C.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,具有黏合性 D.高岭石的化学式为Al2Si2O5(OH)4,可以表示为Al2O32SiO22H2O 12345678 解析SiO2与水不反应,A项错误。 12345678 7.(2019天津一中下学期开学考试) 某实验小组设计了如图装置探究焦 炭还原二氧化硅。 已知:PdCl2溶液可用于检验CO, 反应的化学方程式为COPdCl2 H2O=CO22HClPd(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊)。 (1)实验时要通入足够长时间的N2,其原因是_ _。 蒸气对实验产生干扰 避免空气中的O2、CO2、水 解析碳与二氧化硅反应要在高温下进行,而高温
32、下碳与空气中的氧气、 水蒸气反应,所以实验时要将装置中的空气排尽。 12345678 (2)装置B的作用是_。 作安全瓶,防止倒吸 解析根据装置图可知,B装置可以作安全瓶,防止倒吸。 12345678 (3)装置C、D中所盛试剂分别为_、_,若装置C、D中 溶液均变浑浊,且经检测两气体产物的物质的量相等,则该反应的化学方 程式为_。 澄清石灰水 PdCl2溶液 12345678 解析根据元素守恒,碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成 二氧化碳,所以C装置用来检验有没有二氧化碳,D装置用来检验一氧化 碳,所以装置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液;若装置C、 D中溶液均变浑浊
33、,说明既有二氧化碳又有一氧化碳生成,经检测两气体 产物的物质的量相等,根据元素守恒可知化学方程式为3SiO24C 2CO22CO3Si。 12345678 (4)该装置的缺点是_。 (5)设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强:_ _。 无尾气吸收装置 解析一氧化碳有毒,不能排放到 空气中。 溶液变浑浊 向Na2SiO3溶液中通入CO2气体, 解析验证碳酸、硅酸的酸性强弱,先将产生的CO2气体通过饱和碳酸 氢钠溶液除去混有的杂质气体,然后再通入硅酸钠溶液发生反应CO2 H2ONa2SiO3=Na2CO3H2SiO3(胶体),说明酸性:H2CO3H2SiO3。 12345678 8.(2019黑龙江省
34、实验中学高一上期末)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450500 ),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.四氯化硅接触水会发生化学反应; 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; 12345678 c.有关物质的物理常数见下表: 物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5 沸点/57.712.8315 熔点/70.0107.2 升华温度/180300162 12345678 请回答下列问题: (
35、1)写出装置A中发生反应的化学方程 式:_ _,D中发生反应的化学 方程式:_。 Cl22H2O 12345678 (2)A中g管的作用是_,装置C中的试剂是_, 作用是_。 平衡气压,便于浓盐酸滴落浓硫酸 干燥氯气 解析A中g管可以使内外压强相等,便于液体顺利流下;生成的氯气中 混有氯化氢和水蒸气,首先利用饱和食盐水除去氯化氢,最后干燥氯气, 则装置C中的试剂是浓硫酸,作用是干燥氯气。 12345678 (3)装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。 四氯化硅沸点低,需要冷凝收集 解析根据表中数据可知四氯化硅沸点低,因此装置E中的h瓶需要冷却 的理由是冷凝收集四氯化硅。 12345678 解析根据表中数据可知,BCl3的沸点较低,蒸出四氯化硅时,BCl3也被 蒸出;则精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是Al、P。 (4)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)。 Al、P 12345678 (5)过量的氯气可以用石灰乳来处理,请写出该反应的化学方程式: _。 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O 解析过量的氯气可以用石灰乳来处理,该反应的化学方程式为2Cl2 2Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。 返回
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