學必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時硅酸鹽和硅單質(zhì)【基礎篇】題組一Si的性質(zhì)1．硅及其化合物在資料領域中應用廣泛。以下表達中，正確的選項是)A．上圖是常有于汽車中的小擺件“蘋果花”，它的動力是以Si為原料制作的太陽能電池B．晶體硅主要用途是制造光導纖維C．硅是地殼中含量最多的元素D．硅的化學性質(zhì)很牢固，因此硅在自然界中以游離態(tài)形式存在答案A剖析晶體硅是優(yōu)異的半導體資料,主要用途是制作太陽能電池、1學必求其心得，業(yè)必貴于專精集成電路，A正確、B錯誤；氧是地殼中含量最多的元素，C錯誤;硅是親氧元素，在自然界中以化合態(tài)形式存在，D錯誤。2．以下物質(zhì)的用途不正確的選項是(）A．硅是制造光導纖維的資料B．硅是制造太陽能電池的常用資料C．二氧化硅是制取粗硅的原料D．水玻璃可用作木材防火劑答案A剖析光導纖維的成分是SiO2，A錯誤；硅是制造太陽能電池板的常用資料，B正確；工業(yè)上常用SiO2和碳反應制取硅，C正確；水玻璃是硅酸鈉的水溶液，擁有防火性,D正確。3．以下物質(zhì)中，導電性介于導體和絕緣體之間的是（)①晶體硅②金屬鋁③石墨④晶體鍺⑤金剛石A．只有①B．只有⑤C．②和③D．①和④答案D剖析Si、Ge均能導電，可作半導體資料；Al是電的良導體;石墨也能導電，但不能夠作半導體資料;金剛石不導電。4．以下有關硅及其化合物的說法不正確的選項是( )A．晶體硅擁有金屬光彩，能夠?qū)щ?，屬于金屬資料2學必求其心得，業(yè)必貴于專精B．常溫下，硅的化學性質(zhì)牢固，自然界中的硅主要以氧化物及硅酸鹽的形式存在C．SiO2是一種酸性氧化物,能夠與強堿反應生成相應的鹽D．除去SiO2中混有的CaCO3可加入適合的稀鹽酸，爾后再過濾答案A剖析A項,晶體硅誠然擁有金屬光彩,但它屬于非金屬單質(zhì)，其導電性介于導體和絕緣體之間，是優(yōu)異的半導體資料；B項,誠然常溫下硅的化學性質(zhì)牢固，但自然界中沒有游離態(tài)的硅，它主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在；D項,SiO2不溶于稀鹽酸，可使用稀鹽酸除去其中混有的CaCO3，化學方程式為CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，爾后再過濾。5．制備硅單質(zhì)時，主要化學反應以下:①SiO2（石英砂）＋2C(焦炭）錯誤!Si(粗硅)＋2CO↑,Si（粗硅）＋2Cl2=====，高溫SiCl4，SiCl4＋2H2錯誤!Si(純硅)＋4HCl，以下對上述三個反應的表達中，不正確的選項是（）A．①③為置換反應B．①②③均為氧化還原反應C．②為化合反應D．三個反應的反應物中硅元素均被還原答案D3學必求其心得，業(yè)必貴于專精剖析在反應②中Si元素化合價高升，被氧化。6．將鐵、鋁、硅的混雜物分為等質(zhì)量的兩份,一份跟足量的NaOH溶液反應，另一份跟足量稀H2SO4反應，最后產(chǎn)生的H2相同多，則鐵與硅物質(zhì)的量之比為（)A．2∶1B．4∶1C．1∶1D．3∶1答案A剖析將混雜物分為兩等份，設每份中Fe、Al、Si的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol、zmol。一份跟足量NaOH溶液反應時只有Al和Si反應。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑23ymol錯誤!ymolSi＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑12zmol2zmol3因此和NaOH溶液反應放出氣體共（2y＋2z）mol。一份跟足量稀H2SO4反應時只有Fe和Al反應.Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑4學必求其心得，業(yè)必貴于專精11xmolxmol2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑23ymol錯誤!ymol因此和稀H2SO4反應產(chǎn)生的氣體為(x＋錯誤!y）mol。由題意知：錯誤!y＋2z＝x＋錯誤!y因此x＝2z,即混雜物中Fe與Si的物質(zhì)的量之比為2∶1。題組二硅酸鹽7．以下表達正確的選項是(）A．Na2SiO3是硅酸鹽，但不能夠溶于水B．電影銀幕用水玻璃浸泡，主若是為了防腐C．建筑工業(yè)常用水玻璃作黏合劑D．用水玻璃浸泡鐵道的木制枕木，主若是為了防火答案C剖析Na2SiO3既是硅酸鹽，又是鈉鹽，硅酸鹽大多難溶于水，而鈉鹽均易溶于水；浸泡銀幕主若是為了防火，而浸泡枕木主若是為了防腐；水玻璃有黏合作用,常作黏合劑。8．以下關于硅酸鹽工業(yè)的表達正確的選項是（)A．一般玻璃的主要成分能夠表示為Na2O·CaO·6SiO2,說明玻璃5學必求其心得，業(yè)必貴于專精為純凈物B．陶瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品C．制玻璃、水泥時都用到了石灰石和黏土D．制玻璃的過程中發(fā)生了反應：Na2CO3＋SiO2錯誤!Na2SiO3＋CO2↑，說明酸性：H2SiO3〉H2CO3答案B剖析一般玻璃的主要成分能夠表示為Na2O·CaO·6SiO2,還含有其他雜質(zhì)，因此玻璃屬于混雜物,A錯誤；陶瓷、玻璃、水泥都屬于傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品,B正確；制造玻璃的主要原料是石灰石、純堿和石英，制造水泥的主要原料是石灰石、黏土和輔助原料，C錯誤；反應Na2CO3＋SiO2錯誤!Na2SiO3＋CO2↑，不是在溶液中進行的，利用的是難揮發(fā)性酸制備易揮發(fā)性酸原理，事實上碳酸的酸性強于硅酸的酸性，在溶液中碳酸能夠制備硅酸,D錯誤。題組三CO2、SiO2及其鹽性質(zhì)應用9．將過分的CO2分別通入：①CaCl2溶液②濃Na2SiO3溶液③Ca(OH）2溶液④飽和Na2CO3溶液。最后溶液中有白色積淀析出的是( )A．①②③④B．②④C．①②③D．②③答案B剖析CO2溶于水：CO2＋H2O===H2CO3，H2CO3的酸性比鹽酸弱，而比硅酸強.依照酸與鹽反應的規(guī)律,CO2通入CaCl2溶液無明顯6學必求其心得，業(yè)必貴于專精現(xiàn)象；過分的CO2通入濃Na2SiO3溶液中有白色積淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至過分,Ca(OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3）2，最一生成Ca（HCO3)2而無積淀；過分CO2通入飽和Na2CO3溶液中：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而結(jié)晶析出，應選B。10．下表中括號內(nèi)物質(zhì)是雜質(zhì),試將除雜試劑及分別方法填入表內(nèi)。CO2NaHCO3SiO2混雜物SiO2(S（SO2（Na2SiO3（NaCli))））除雜試劑除雜方法答案NaHCSiO2SiO2CO2O3混雜物（NaCl（Si)（SO2）(Na2Si）O3）除雜試飽和通入氧氣NaHCO3足量水劑溶液CO27學必求其心得，業(yè)必貴于專精除雜方加熱洗氣過濾過濾法剖析SiO2(Si）：Si與O2在加熱條件下生成SiO2而除去Si；CO2(SO2)：可通入飽和NaHCO3溶液；NaHCO3(Na2SiO3）：通入足量CO2氣體;SiO2（NaCl)：溶于水過濾?！咎嵘?1．A、B、C、D、E五種物質(zhì)中均含有同一種非金屬元素，它們能發(fā)生以下列圖的轉(zhuǎn)變關系，該元素（用R表示）的單質(zhì)能與NaOH溶液反應生成鹽（Na2RO3）和氫氣。請回答以下問題：(1）寫出各物質(zhì)的化學式：A________;B________；C________;D________；E________.（2)寫出反應①的化學方程式:，該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________.(3)寫出反應④的離子方程式:。（4）寫出反應⑤的離子方程式：。8學必求其心得，業(yè)必貴于專精（5)H2CO3的酸性強于E的，請用離子方程式予以證明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)SiO2CaSiO3Na2SiO3SiH2SiO3（2)SiO2＋2C錯誤!Si＋2CO↑1∶2（3）Si＋2OH－＋H2O===SiO錯誤!＋2H2↑(4）SiO23－＋Ca2＋===CaSiO3↓（5)SiO錯誤!＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO錯誤!剖析解答本題的“打破口(1）”是非金屬元素R的單質(zhì)能與NaOH溶液反應生成鹽(Na2RO3)和氫氣,說明是硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)變.“打破口（2）”是反應條件“高溫"，A在高溫條件下，能與焦炭、CaCO3發(fā)生反應，則A為SiO2.從而推知B為CaSiO3,C為Na2SiO3，D為Si，E為H2SiO3。12．已知A是一種裝飾品的主要成分,依照以下列圖轉(zhuǎn)變關系，回答以下問題。（1)A的用途________(任寫一種），B是________,D是________。(2）寫出以下反應的化學方程式9學必求其心得，業(yè)必貴于專精________________________________________________________________________。________________________________________________________________________。（3）寫出以下反應的離子方程式________________________________________________________________________._______________________________________________________________________。________________________________________________________________________。答案(1)制光導纖維Na2SiO3H2SiO3（2）①Na2CO3＋SiO2錯誤!Na2SiO3＋CO2④H2SiO3錯誤!H2O＋SiO2(3）②CO2＋H2O＋SiO錯誤!===CO錯誤!＋H2SiO3SiO2＋2OH－===SiO錯誤!＋H2OSiO錯誤!＋2H＋===H2SiO3剖析由A是一種裝飾品的主要成分，高溫下能與純堿反應知,A是SiO2。SiO2與純堿在高溫下反應生成Na2SiO3和CO2，Na2SiO3與CO2在水中可反應生成H2SiO3，而H2SiO3受熱分解又可生成SiO2，因此A是SiO2，B是Na2SiO3，D是H2SiO3。10學必求其心得，業(yè)必貴于專精13．某實驗小組設計了以下裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進行研究.已知：PdCl2溶液可用于檢驗CO，反應的化學方程式為CO＋PdCl2＋H2O===CO2＋2HCl＋Pd↓（產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁）。（1）實驗時要通入足夠長時間的N2，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.（2）裝置B的作用是________________________________________________________________________.(3）裝置C、D中所盛試劑分別為_____________、____________，若裝置C、D中溶液均變渾濁,且經(jīng)檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則該反應的化學方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________________11學必求其心得，業(yè)必貴于專精______________。(4)該裝置的缺點是________________________________________________________________________。（5)資料表示，上述反應在焦炭過分時會生成副產(chǎn)物SiC。取18gSiO2和8。4g焦炭充分反應后收集到標準狀況下的氣體為13.44L，假定氣體產(chǎn)物只有CO,固體產(chǎn)物只有Si和SiC，則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為________________________________________________________________________.(6）設計實考據(jù)明碳酸的酸性比硅酸的強：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案(1)防范空氣中的O2、CO2、水蒸氣對實驗產(chǎn)生攪亂(2）作安全瓶，防范倒吸(3）澄清石灰水PdCl2溶液3SiO2＋4C=====，高溫2CO2↑＋2CO↑＋3Si(4)無尾氣吸取裝置（5)2∶112學必求其心得，業(yè)必貴于專精（6）向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁剖析（1)碳與二氧化硅反應要在高溫下進行，而高溫下碳與空氣中氧氣反應，因此實驗時要將裝置中的空氣排盡，故實驗時要通入足夠長時間的N2。(2)依照裝置圖可知，B裝置能夠作安全瓶，防范倒吸.（3）依照元素守恒，碳與二氧化硅反應可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，因此C裝置用來檢驗有沒有二氧化碳,D裝置用來檢驗一氧化碳，因此置C、D中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液；若裝置C、D中溶液均變渾濁，說明既有二氧化碳又有一氧化碳，檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,依照元素守恒可知化學方程式為3SiO2＋4C===2CO2＋2CO＋3Si。（4)一氧化碳有毒，又能排放到空氣中，而該裝置沒有尾氣吸取裝置將CO吸取。（5)取18gSiO2物質(zhì)的量0.3mol，8.4g焦炭物質(zhì)的量0.7mol，充分反應后收集到標準狀況下的氣體13.44L，物質(zhì)的量0.6mol，假定氣體產(chǎn)物只有CO，固體產(chǎn)物只有Si和SiC,SiO2＋2C錯誤!2CO↑＋Si，0.3mol0。6mol0。6mol0。3molSi＋C錯誤!SiC0.1mol0。1mol0.1mol獲取Si和SiC的物質(zhì)的量之比為0。2mol∶0。1mol＝2∶1（。6）考據(jù)碳酸、硅酸的酸性強弱，產(chǎn)生的CO2氣體先經(jīng)過飽和碳酸氫鈉溶液除去混有的雜質(zhì)氣體，爾后再通入硅酸鈉溶液發(fā)生反應CO2＋H2O＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓,說明酸性H2CO3>H2SiO3。14．晶體硅是一種重要的非金屬資料，制備純硅的主要步驟以下：13學必求其心得，業(yè)必貴于專精①高溫下用過分的碳還原二氧化硅制得粗硅，同時獲取一種可燃性氣體；②粗硅與干燥的HCl氣體反應制得SiHCl3（Si＋3HCl錯誤!SiHCl3＋H2）；③SiHCl3與過分的H2在1100～1200℃的溫度下反應制得純硅，已知SiHCl3能與水強烈反應，在空氣中易自燃。請回答：(1）第一步制取粗硅反應的化學方程式為________________________________________________________________________。（2）粗硅與HCl氣體反應完好后，經(jīng)冷凝獲取的SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點57.6℃）和HCl（沸點－84.7℃)，提純SiHCl3采用的方法為________________________________________________________________________。(3）實驗室用SiHCl3與過分的H2反應制取純硅裝置以下列圖（加熱和夾持裝置略去)：①裝置B中的試劑是________，裝置C中的燒杯需要加熱，目的是14學必求其心得，業(yè)必貴于專精________________________________________________________________________.②反應一段時間后，