第5章非金屬及其化合物第25講硅無機非金屬材料1．(2024·新高考山東卷)下列之物具有典型的齊魯文化特色，據(jù)其主要化學成分不能與其他三種歸為一類的是()A．泰山墨玉 B．龍山黑陶C．齊國刀幣 D．淄博琉璃解析：選C。墨玉、黑陶、琉璃的主要成分屬于無機非金屬材料，齊國刀幣的主要成分為青銅，屬于金屬材料。2．(2024·新高考廣東卷)廣東始終是我國對外溝通的重要窗口，館藏文物是其歷史見證。下列文物主要由硅酸鹽制成的是()文物選項A.南宋鎏金飾品B.蒜頭紋銀盒文物選項C.廣彩瓷咖啡杯D.銅鍍金鐘座解析：選C。鎏金飾品屬于金屬材料，A項不符合題意；蒜頭紋銀盒的主要成分是銀，屬于金屬材料，B項不符合題意；瓷質咖啡杯的主要成分是陶瓷，屬于硅酸鹽材料，C項符合題意；銅鍍金鐘座的主要成分是銅和金，屬于金屬材料，D項不符合題意。3．(2024·新高考河北卷)定窯是宋代五大名窯之一，其生產(chǎn)的白瓷聞名于世。下列說法正確的是()A．傳統(tǒng)陶瓷是典型的絕緣材料B．陶瓷主要成分為SiO2和MgOC．陶瓷燒制的過程為物理變更D．白瓷的白色是因鐵含量較高答案：A4．(2024·新高考山東卷)三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高純硅的重要原料，常溫下為無色液體，沸點為31.8℃，熔點為－126.5℃，易水解。試驗室依據(jù)反應Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(△))SiHCl3＋H2，利用如下裝置制備SiHCl3粗品(加熱及夾持裝置略)?；卮鹣铝袉栴}：(1)制備SiHCl3時進行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中；(ⅲ)通入HCl，一段時間后接通冷凝裝置，加熱起先反應。操作(ⅰ)為______________________________；推斷制備反應結束的試驗現(xiàn)象是__________________________。圖示裝置存在的兩處缺陷是____________________________________________________。(2)已知電負性：Cl>H>Si，SiHCl3在濃NaOH溶液中發(fā)生反應的化學方程式為_________________________________________________________________________________。(3)接受如下方法測定溶有少量HCl的SiHCl3純度。m1g樣品經(jīng)水解、干燥等預處理過程得硅酸水合物后，進行如下試驗操作：①______________________________________________；②______________(填操作名稱)；③稱量等操作，測得所得固體氧化物的質量為m2g。從下列儀器中選出①②中需運用的儀器，依次為________(填標號)。測得樣品純度為__________________(用含m1、m2的代數(shù)式表示)。解析：(1)利用Si和HCl(氣體)的反應制備SiHCl3，試驗前要檢查裝置氣密性，故操作(ⅰ)為檢查裝置氣密性。制備反應結束時，Si完全反應，SiHCl3(常溫下為無色液體)不再增加，試驗現(xiàn)象是管式爐中固體消逝、燒瓶中無液體滴下。裝置中冷凝管的作用是冷凝SiHCl3，球形冷凝管中會有較多SiHCl3殘留，應當選擇直形冷凝管；SiHCl3易水解，D中水蒸氣簡潔進入C中，C和D之間應增加吸取水蒸氣的裝置；NaOH溶液能吸取HCl，但不能吸取H2，應在D后面增加處理H2的裝置。(2)已知電負性：Cl>H>Si，故SiHCl3中Cl、H為－1價，Si為＋4價，SiHCl3在濃NaOH溶液中反應生成Na2SiO3、H2、NaCl，配平化學方程式為SiHCl3＋5NaOH=Na2SiO3＋H2↑＋3NaCl＋2H2O。(3)由后續(xù)操作可知，SiHCl3水解得到的硅酸水合物要先在坩堝中灼燒(得到SiO2)，然后在干燥器中冷卻干燥SiO2，運用的儀器分別為A、C。依據(jù)原子守恒可得關系式SiHCl3～SiO2，m1g樣品中SiHCl3的質量為m2g×eq\f(135.5,60)，故樣品純度為m2g×eq\f(135.5,60)÷m1g×100%＝eq\f(135.5m2,60m1)×100%。答案：(1)檢查裝置氣密性管式爐中固體消逝、燒瓶中無液體滴下運用球形冷凝管冷凝SiHCl3；C和D之間缺少吸水裝置；