第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅【思維導圖】【微試題】1.能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實驗事實是（） A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2難溶于水 B．CO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀 C．高溫下SiO2與碳酸鹽反應生成CO2 D．氯化氫通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體，通入可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀【答案】B2.在SiO2+3CSiC+2CO↑反應中，氧化劑和還原劑的質量比為（）A．36∶30 B．60∶36 C．2∶1 D．1∶2【答案】D3.下列有關物質性質的應用正確的是()A.液氨汽化時要吸收大量的熱，可用作制冷劑B.二氧化硅不與強酸反應，可用石英器皿盛放氫氟酸C.生石灰能與水反應，可用來干燥氯氣D.氯化鋁是一種電解質，可用于電解法制鋁【答案】A4.晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下： ①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅； ②粗硅與干燥的HCl氣體反應制得SiHCl3：Si＋3HCleq\o(=====,\s\up11(300℃))SiHCl3＋H2； ③SiHCl3與過量的H2在1000℃～1100℃反應制得純硅。 已知SiHCl3能與H2O強烈反應，在空氣中易自燃。 請回答下列問題： (1)第①步制備粗硅的化學反應方程式為 _______________________________________。 (2)粗硅與HCl反應完全后，經冷凝得到的SiHCl3(沸點℃)中含有少量SiCl4(沸 點℃)和HCl(沸點－℃)，提純SiHCl3采用的方法為____________________。 (3)用SiHCl3與過量H2反應制備純硅的裝置如圖(熱源及夾持裝置略去)：①裝置B中的試劑是________。裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是______________________________________________________。②反應一段時間后，裝置D中觀察到的現象是________________________________，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是________________________________，裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為___________________________________。③為保證制備純硅實驗的成功，操作的關鍵是檢驗實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度以及________________________________________________________________。④為鑒定產品硅中是否含微量鐵單質，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑(填寫字母代號)是()a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液e．Na2SO3溶液【答案】SiO2+2CSi+CO↑（2）分餾(或蒸餾)蒸餾（3）①濃H2SO4使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化②D中應有固體物質生成在反應溫度下，普通玻璃會軟化SiHCl3+H2Si+3HCl③排盡裝置中的空氣④bd【解析】本題以晶體硅的制備為背景考查硅及其化合物的性質及綜合分析能力。(1)制備粗硅的化學反應方程式為SiO2+2CSi+CO↑(2)由題目所給數目可知，相關物質的沸點明顯不同，故可采用蒸餾的方式進行SiHCl3的提純。(3)由于SiHCl3能與H2O強烈作用，所以A裝置中制備的H2，必須經B干燥，液體干燥劑可選濃H2SO4。為使H2與SiHCl3充分接觸，加快化學反應速度，應使滴入的SiHCl3氣化，故C裝置需加熱。由制備步驟③可知，D中發(fā)生的反應為SiHCl3+H2Si+3HCl顯然反應一段時間后D中應有固體硅生成，由于反應溫度高，普通玻璃在高溫下會軟化，故不能采用普通玻璃。由于SiHCl3在空氣中會自燃，且Si易被空氣中的氧氣氧化，