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1、无机非金属材料的主角硅第1页，共41页，编辑于2022年，星期六一、碳和硅一、碳和硅1C、Si单质的存在形态、物理性质及用途单质的存在形态、物理性质及用途 (1)碳在自然界既碳在自然界既有有_态态又有又有_态态。碳碳的同的同素异素异形形 体有体有_、_、无定无定形形碳碳、_等等。(2)硅硅在地壳在地壳中的含中的含量占第量占第二二位位，仅仅次次于于_，全部全部以以 _态态存在存在，是，是一种一种亲亲_元素元素，单质单质硅有硅有_和和_ _两种两种。晶体硅是。晶体硅是良好良好的的_材料材料，在在计计算机等算机等电电 子子工工业业，可用，可用作作_、大大规规模模_等等。硅。硅 是是人人类类将将_能能
2、转转化为化为_能的能的常常用用材料材料，所所以硅以硅还还用用 于于制造制造_。游游离离化化合合金刚石金刚石石石墨墨C60氧氧化化合合氧氧晶体晶体无定无定形形半半导导体体半半导导体体芯片芯片集集成成电电路路太阳太阳电电光光电电池池第2页，共41页，编辑于2022年，星期六C、Si的化学性质的化学性质(1)碳碳单质单质的化的化学学性性质质常温下常温下_(填填“不不”或或“很很”)活活泼泼，在在高高温条件下温条件下有有强强_。可可燃燃性：性：_。还还原性原性a与与Fe2O3反应的化反应的化学学方程式：方程式：_；b与与CO2反应的化反应的化学学方程式：方程式：_；c与与水蒸气水蒸气反应的化反应的化学
3、学方程式：方程式：_；d与与浓浓H2SO4反应的化反应的化学学方程式：方程式：_。2还还原性原性不不第3页，共41页，编辑于2022年，星期六(2)硅硅单质单质的化的化学学性性质质常温下常温下化化学学性性质质不不活活泼泼，但能与，但能与_、_、_反应。反应。与与氢氢氟氟酸反应的化酸反应的化学学方程式：方程式：_。与与烧烧碱反应的离子方程式：碱反应的离子方程式：_。加加热热时与时与O2、Cl2等非等非金金属属单质单质反应，其化反应，其化学学方程式为：方程式为：_。F2HF强强碱碱Si4HF=SiF42H2第4页，共41页，编辑于2022年，星期六为为什么什么不用不用带带玻璃塞的玻璃瓶玻璃塞的玻璃
4、瓶保存保存碱液碱液？提示提示因玻璃中含有因玻璃中含有SiO2，能与碱性溶液中，能与碱性溶液中OH发生反应而生成发生反应而生成硅酸盐，故盛放碱性溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞。其反应硅酸盐，故盛放碱性溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞。其反应的离子方程式为：的离子方程式为：SiO22OH=H2O。但由于反应。但由于反应极慢，因而盛放碱液仍可用玻璃瓶，只是瓶塞应用橡皮塞或软极慢，因而盛放碱液仍可用玻璃瓶，只是瓶塞应用橡皮塞或软木塞。木塞。第5页，共41页，编辑于2022年，星期六二、硅酸、硅酸盐二、硅酸、硅酸盐1硅酸硅酸：硅酸的性：硅酸的性质质 硅酸硅酸_溶于溶于水水，其酸性比，其酸性比碳碳酸酸_，硅酸，
5、硅酸_(填填“能能”或或 “不能不能”)使紫色使紫色石石蕊蕊试液试液变红变红色色。(1)硅酸不硅酸不稳稳定定，受受热热易分解易分解：_。(2)硅酸能与碱溶液反应，硅酸能与碱溶液反应，如如与与NaOH溶液反应的化溶液反应的化学学 方程式：方程式：_。(3)硅酸硅酸在水在水中中易聚合易聚合形成形成胶胶体。硅体。硅胶吸附水分胶吸附水分能能力力 强强，常常用用作作_。不不弱弱不能不能H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O干燥干燥剂剂第6页，共41页，编辑于2022年，星期六硅酸钠硅酸钠(1)物理性质：白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称物理性质：白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称_，
6、有黏性。，有黏性。(2)化学性质化学性质水解显水解显_性。性。与酸性比硅酸强的酸反应。与酸性比硅酸强的酸反应。与盐酸反应：与盐酸反应：_。与与CO2水溶液反应：水溶液反应：_。(3)用途：黏合剂用途：黏合剂(矿物胶矿物胶)，耐火阻燃材料。，耐火阻燃材料。2水水玻璃玻璃碱碱Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3 Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3第7页，共41页，编辑于2022年，星期六硅酸盐硅酸盐(1)概念：由硅、概念：由硅、_的总称，是的总称，是构成地壳岩石的主要成分。构成地壳岩石的主要成分。(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的表示方法：
7、硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成写成_，钾云母，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成写成_。3由硅、氧由硅、氧和和金金属元素属元素组组成的化成的化合物合物Na2OSiO2K2O3Al2O36SiO22H2O第8页，共41页，编辑于2022年，星期六能能否依据否依据Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2说说明明H2SiO3的酸性比的酸性比H2CO3强强？提示提示不能。因为酸盐互化关系：强酸弱酸盐不能。因为酸盐互化关系：强酸弱酸盐=强酸盐弱酸，强酸盐弱酸，仅适用于常温下水溶液中进行的反应，而该反应是在高温且干态仅适用于常温下水
8、溶液中进行的反应，而该反应是在高温且干态下进行，只能从化学平衡移动角度去解释反应发生的原因，因下进行，只能从化学平衡移动角度去解释反应发生的原因，因CO2为气体，及时离开反应体系，使化学反应得以向右进行。为气体，及时离开反应体系，使化学反应得以向右进行。第9页，共41页，编辑于2022年，星期六三、无机非金属材料三、无机非金属材料1传统无机非金属材料传统无机非金属材料 (1)普通普通玻璃玻璃 主要主要原原料料：_；主要；主要成成分分：_。(2)普通普通硅酸盐硅酸盐水泥水泥 主要主要原原料料：_；主要；主要成成分分(写出名称和写出名称和化化学学 式式)_ _。2特殊功能的含硅物质特殊功能的含硅物
9、质 (1)_具具有金刚石结构，可用有金刚石结构，可用作磨料作磨料。(2)含硅含硅元素元素4%的硅的硅钢钢具具有有_性。性。(3)硅橡硅橡胶具胶具有有_的性的性质质。纯纯碱、石碱、石灰灰石、石石、石英英Na2SiO3、CaSiO3、SiO2石石灰灰石、石、黏土黏土硅酸硅酸三三钙钙(3CaOSiO2)、硅酸二、硅酸二钙钙(2CaOSiO2)、铝铝酸酸三三钙钙(3CaOAl2O3)碳碳化硅化硅导导磁磁既耐既耐高高温温又又耐低温耐低温第10页，共41页，编辑于2022年，星期六五种溶液五种溶液 通入过量通入过量CO2后溶液仍浑浊，符合条件的五种溶液是：后溶液仍浑浊，符合条件的五种溶液是：Na2SiO3
10、溶液；溶液；NaAlO2溶液；溶液；饱和的饱和的Na2CO3溶液；溶液；饱和饱和NaCl的氨溶液的氨溶液(侯氏制碱原理侯氏制碱原理)。第11页，共41页，编辑于2022年，星期六一种技巧一种技巧 SO2和和CO2都可以使澄清石灰水先变浑浊后变澄清，所都可以使澄清石灰水先变浑浊后变澄清，所以当以当SO2和和CO2同时存在时，要想证明同时存在时，要想证明CO2的存在，应先将的存在，应先将SO2除去再通入澄清石灰水中。除去再通入澄清石灰水中。第12页，共41页，编辑于2022年，星期六我的警示我的警示 CO2、SO2、SiO2均为酸性氧化物，但均为酸性氧化物，但SiO2不能与水直接化合不能与水直接化
11、合生成生成H2SiO3；SiO2先转化为硅酸盐，才能进一步转化为硅酸。先转化为硅酸盐，才能进一步转化为硅酸。SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl图示闪记图示闪记第13页，共41页，编辑于2022年，星期六碳、硅元素单质及其化合物的特性碳、硅元素单质及其化合物的特性(1)一般情况，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但硅、金一般情况，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。(2)一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石一般情况，非金
12、属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。墨为电的良导体。碳、硅及其化合物的特征及应用碳、硅及其化合物的特征及应用1第14页，共41页，编辑于2022年，星期六(3)一般情况一般情况，较较强强氧化剂氧化剂较较强强还还原剂原剂=较较弱弱氧化剂氧化剂较较弱弱还还原剂，而原剂，而碳却碳却还还原原出出比它比它更更强强的的还还原剂：原剂：SiO22C (4)非非金金属属单质单质与碱反应与碱反应一般一般是是非非金金属既作属既作氧化剂又氧化剂又作作还还原剂，而原剂，而Si与与碱溶液反应碱溶液反应却却只只作作还还原剂。原剂。Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。(5)一般情况一般情况，较较活活
13、泼泼金金属属酸酸=盐盐氢氢气气，然然而而Si是是非非金金属属，却却能与能与氢氢氟氟酸发生反应：酸发生反应：Si4HF=SiF42H2。(6)一般情况一般情况，碱性氧化，碱性氧化物物酸酸=盐盐水水，SiO2是酸性氧化是酸性氧化物却物却能与能与氢氢氟氟酸反应：酸反应：SiO24HF=SiF42H2O(SiF4不不属属于盐于盐)。Si2CO，FeOC FeCO。第15页，共41页，编辑于2022年，星期六(7)无机无机酸酸一般一般能溶于能溶于水水，而，而H2SiO3及及H4SiO4却却难难溶于溶于水水。(8)H2CO3的酸性的酸性大大于于H2SiO3，所所以有以有Na2SiO3CO2H2O=H2Si
14、O3Na2CO3，但高，但高温下温下：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2也也能发生能发生(CO2离离开开反应体反应体系系)。(9)一般情况一般情况，非常活非常活泼泼的金的金属属(Na、K等等)才才能能够够置置换换出水出水中的中的氢氢，但但CH2O(g)COH2。(10)一般情况一般情况，非非金金属属氧化氧化物物与与水水反应生成相应的酸，反应生成相应的酸，如如CO2H2O H2CO3，但，但SiO2不溶于不溶于水水，不与，不与水水反应。反应。第16页，共41页，编辑于2022年，星期六硅与铝的相似性及区别硅与铝的相似性及区别(1)相似性相似性Si、Al均与均与NaOH溶液反应生成盐和溶液反
15、应生成盐和H2。SiO2、Al2O3、H2SiO3、H3AlO3Al(OH)3均与均与NaOH溶液反应溶液反应生成盐和水。生成盐和水。Na2SiO3、NaAlO2溶液通入过量溶液通入过量CO2均生成白色沉淀。均生成白色沉淀。(2)区别区别除氢氟酸外，除氢氟酸外，Si、SiO2、H2SiO3不与其它酸反应。不与其它酸反应。Al2O3、Al(OH)3属两性化合物。属两性化合物。Na2SiO3溶液、溶液、NaAlO2溶液与过量盐酸反应时现象不同。溶液与过量盐酸反应时现象不同。2第17页，共41页，编辑于2022年，星期六(2011临汾月考临汾月考)下列叙述下列叙述正正确确的是的是()。B碳和碳和硅都
16、是硅都是A族族的的元素元素，所所以二氧化以二氧化碳和碳和二氧化硅二氧化硅 的的物理物理性性质质相似相似C二氧化硅二氧化硅既既溶于溶于氢氢氧化氧化钠钠溶液又溶于溶液又溶于氢氢氟氟酸，酸，所所以二以二 氧化硅是氧化硅是两两性氧化性氧化物物D二氧化硅二氧化硅和和二氧化二氧化碳碳都是酸性氧化都是酸性氧化物物，但二氧化硅不，但二氧化硅不 能与能与水水反应生成硅酸反应生成硅酸【典典例例1】第18页，共41页，编辑于2022年，星期六解析解析根据酸盐之间复分解反应进行的方向判断酸性强弱一般是在常根据酸盐之间复分解反应进行的方向判断酸性强弱一般是在常温湿态下适用，在高温干态下不适用，事实是碳酸酸性比硅酸强，故
17、温湿态下适用，在高温干态下不适用，事实是碳酸酸性比硅酸强，故A项错误；项错误；CO2和和SiO2的结构不同，在物理性质方面有很大的差异，的结构不同，在物理性质方面有很大的差异，故故B项错误；项错误；SiO2与氢氟酸反应，不属于酸性氧化物与酸的一般与氢氟酸反应，不属于酸性氧化物与酸的一般反应，在此反应中反应，在此反应中SiO2没有表现碱性，故没有表现碱性，故C项错误；项错误；SiO2虽属于虽属于酸性氧化物，但不能直接与酸性氧化物，但不能直接与H2O反应生成反应生成H2SiO3，D项正确。项正确。答案答案D第19页，共41页，编辑于2022年，星期六(2012原创原创)下列下列说说法法正正确确的是
18、的是()。A二氧化硅是酸性氧化二氧化硅是酸性氧化物物，它可以，它可以跟跟碱反应，但不能与碱反应，但不能与 任何任何酸反应酸反应C二氧化二氧化碳通入碳通入硅酸硅酸钠钠溶液中可以溶液中可以制得制得硅酸硅酸D晶体硅晶体硅常被常被用用来制造光来制造光导纤维导纤维【应用应用1】第20页，共41页，编辑于2022年，星期六答案答案C第21页，共41页，编辑于2022年，星期六(2012安庆质检安庆质检)从从石石英砂制取并英砂制取并获获得得高高纯纯硅的硅的主要主要化化学学反应反应如下如下：关关于于上述上述反应的反应的分析分析不正不正确确的是的是()。A、是是置置换换反应，反应，是化是化合合反应反应B高高温下
19、温下，焦炭焦炭与与氢氢气气的的还还原性均原性均强强于硅于硅C任一任一反应中，每反应中，每消耗消耗或生成或生成28 g硅，均硅，均转转移移4 mol eD高高温下将温下将石石英砂英砂、焦炭焦炭、氯氯气气、氢氢气按一定气按一定比比例混合例混合 可可得得高高纯纯硅硅解析解析此三步反应按照顺序进行，才可制得高纯硅，故选此三步反应按照顺序进行，才可制得高纯硅，故选D。答案答案D【应用应用2】第22页，共41页，编辑于2022年，星期六 硅与二氧化硅都是原子晶体，其结构硅与二氧化硅都是原子晶体，其结构模型模型可由金刚石的可由金刚石的结构结构类类推推，如果将如果将金刚石结构中的金刚石结构中的碳碳原子原子全部
20、全部用硅原子用硅原子代代换换，则则为硅晶体为硅晶体；在；在硅晶体中，每硅晶体中，每两两个硅原子个硅原子之之间夹间夹一一个氧原子，个氧原子，即即为二氧化硅。由于键为二氧化硅。由于键长长：SiSiSiCCC，所所以，其以，其硬度和硬度和熔、沸点：硅晶体熔、沸点：硅晶体碳碳化硅化硅金刚石。金刚石。注意注意二氧化硅的熔、沸点比硅高。二氧化硅的熔、沸点比硅高。硅和二氧化硅的结构比较硅和二氧化硅的结构比较第23页，共41页，编辑于2022年，星期六(2012苏州模拟苏州模拟)1 mol SiO2晶体中晶体中含有含有SiO共价键的共价键的物物质质的的量量是是 ()。A1 mol B2 mol C3 mol
21、D4 mol思路点拨思路点拨1.金刚石与晶体硅的结构相似，金刚石与晶体硅的结构相似，它们都是以它们都是以4个共价键形成的正四面体个共价键形成的正四面体空间网状结构，键角均为空间网状结构，键角均为10928。SiO4正四面体结构正四面体结构 【典典例例2】OSiO夹角为夹角为10928，每个，每个O原子又同时连接原子又同时连接2个硅原子。个硅原子。第24页，共41页，编辑于2022年，星期六解析解析1 mol SiO2中含有中含有4 mol共价键。在共价键。在SiO2晶体中，是由许多个晶体中，是由许多个SiO4四面体组成的。每四面体组成的。每个个Si原子周围结合着原子周围结合着4个个O原子，同时
22、每个原子，同时每个O原原子又与两个子又与两个Si原子结合，如：每个正四面体均原子结合，如：每个正四面体均以以Si原子为中心，包括原子为中心，包括4个个SiO键。键。答案答案D第25页，共41页，编辑于2022年，星期六1 mol晶体硅中含有晶体硅中含有SiSi键的键的数目数目是是(设设阿伏加德阿伏加德罗罗常数常数为为NA)()。A0.5NA BNA C2NA D4NA解析解析晶体硅结构与金刚石相似，每个硅原子与另外晶体硅结构与金刚石相似，每个硅原子与另外4个硅原子个硅原子相连，相连，SiSi键夹角键夹角10928。其中在计数时，每个。其中在计数时，每个SiSi键数过键数过2次，次，总数应减半。
23、总数应减半。答案答案C【应用应用3】第26页，共41页，编辑于2022年，星期六硅酸盐材料硅酸盐材料硅酸盐工业：以含硅物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品硅酸盐工业：以含硅物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品的工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等。的工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等。常见新型无机非金属材料常见新型无机非金属材料(1)高高温温结构结构陶瓷陶瓷结构结构材料材料：是：是指利指利用用强强度度、硬度硬度、韧韧性性等机械等机械性能性能制制成的成的各种各种材料材料，如如金金属属单质单质及合及合金金等等。无机非金属材料无机非金属材料12第27页，共41页，编辑于2022年，星期六高高温温结构结构陶瓷陶瓷的
24、性能：高的性能：高温温结构结构陶瓷既具陶瓷既具有有传统传统意意义义上上的的陶瓷陶瓷的的优优点，又点，又弥弥补补了了金金属材料属材料的的缺缺点，其点，其特特点是：能点是：能经经受受高高温温、耐耐氧化、氧化、耐耐酸碱酸碱腐腐蚀蚀、硬度大硬度大、耐磨耐磨损损、密度密度较较小等小等。高高温温结构结构陶瓷陶瓷的的品种品种：已得到广泛使已得到广泛使用的有氧化用的有氧化铝铝陶瓷陶瓷、氮氮化硅化硅陶瓷陶瓷、碳碳化化硼陶瓷等硼陶瓷等。用用途途：Al2O3陶瓷陶瓷(人造人造刚刚玉玉)用用作耐火材料作耐火材料、球磨机球磨机、高、高压钠压钠灯灯管等管等。Si3N4陶瓷陶瓷用用作机械作机械构构件件、柴油机等柴油机等。第
25、28页，共41页，编辑于2022年，星期六(2)光光导纤维导纤维光光导纤维简导纤维简称光称光纤纤，是，是一种一种能高能高质质量量传导传导光光的玻璃的玻璃纤维纤维。导导光光原原理理是是利利用用光光纤纤材料具材料具有有较较大大的的折射率折射率，可，可在在其中其中传传导导而而少少损损耗耗的性的性质质。通信通信优优点有点有传输传输信息量大信息量大、抗干抗干扰扰性能性能好好、不、不辐辐射射、防窃听防窃听、不、不怕怕腐腐蚀蚀、铺设铺设方方便等便等。用用途途：光光纤纤广泛广泛用于用于通通讯业讯业、医医疗疗、信息信息处处理理、传传能能传传像像、遥控遥控、照明等照明等。第29页，共41页，编辑于2022年，星期
26、六(2012盐盐城模城模拟拟)世界著名世界著名的的科技史科技史专专家家、英国英国剑桥剑桥大学大学的的李李约约瑟博士考瑟博士考证说证说：“中中国至少在距今国至少在距今3000年年以以前前，就已就已经经使使用玻璃用玻璃了了。”下列下列有有关关玻璃的玻璃的说说法法不正不正确确的是的是()。A制普通制普通玻璃的原玻璃的原料主要料主要是石是石灰灰石石和黏土和黏土B玻璃玻璃在加在加热热熔化时熔化时没没有有固定固定的熔点的熔点C普通普通玻璃的成玻璃的成分主要分主要是硅酸是硅酸钠钠、硅酸、硅酸钙钙和和二氧化硅二氧化硅D盛放盛放烧烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止了防止烧烧
27、 碱碱跟跟二氧化硅生成硅酸二氧化硅生成硅酸钠钠而而使使瓶塞与瓶瓶塞与瓶口粘在一起口粘在一起解析解析制普通玻璃的原料主要有石灰石、纯碱和石英，制普通玻璃的原料主要有石灰石、纯碱和石英，A项项不正确；普通玻璃是混合物，没有固定的熔点，不正确；普通玻璃是混合物，没有固定的熔点，B正确。正确。答案答案A【典典例例3】第30页，共41页，编辑于2022年，星期六石石墨墨烯烯是由是由碳碳原子构成的原子构成的单层单层片片状结构的状结构的新材料新材料(结构结构示意示意图图如右如右图图所所示示)，可由石，可由石墨剥墨剥离而成，离而成，具具有极有极好好的的应用应用前景前景。下列下列说说法法正正确确的是的是 ()。
28、A石石墨墨烯烯与石与石墨互墨互为同为同位素位素B0.12 g石石墨墨烯烯中含中含6.021022个个碳碳原子原子C石石墨墨烯烯是是一种一种有有机物机物D石石墨墨烯烯中中碳碳原子间以共价键结原子间以共价键结合合解析解析A项，石墨烯和石墨是同素异形体；项，石墨烯和石墨是同素异形体；B项，项，0.12 g石墨烯石墨烯物质的量为物质的量为0.01 mol，含，含6.021021个原子；个原子；C项错。项错。答案答案D【典典例例4】第31页，共41页，编辑于2022年，星期六 碳和碳和硅的硅的知知识识属属于于常考常考点，点，尤尤其是硅其是硅及及其化其化合物合物的性的性质质应应用有用有渐热渐热的的趋势趋势
29、，随着新随着新能能源源，新材料新材料，新工新工艺艺的应用，高的应用，高考考将将对对碳和碳和硅的化硅的化合物合物性性质质及及实验进实验进行重行重点点考考查查，以，以选择题选择题为为基基础础，以化，以化工工题题为为提提高高题题型型，预计预计2013年将年将有有多种考多种考查查方式方式出出现现。单击此处进入单击此处进入 高考揭秘高考揭秘 名师偈语名师偈语第32页，共41页，编辑于2022年，星期六 高高纯纯硅硅在科技在科技进进步步、信息革命信息革命、新新能能源研究等源研究等方面方面起到了起到了至关重要至关重要的的作作用。用。在各在各类类考考试中，有试中，有关关高高纯纯硅的硅的制取制取问题问题，一一直
30、直是是命命题题的的热热点。点。【探究实例探究实例】硅硅单质单质及及其化其化合物合物应用应用范范围围很广很广。请请回答下列回答下列问题问题：(1)制制备备硅硅半半导导体体材料必材料必须须先得到先得到高高纯纯硅。硅。三三氯氯甲甲硅硅烷烷(SiHCl3)还还原原法法是是当前制当前制备备高高纯纯硅的硅的主要主要方方法法，生，生产过产过程程示意示意图图如下如下：第33页，共41页，编辑于2022年，星期六写出写出由由纯纯SiHCl3制制备备高高纯纯硅的化硅的化学学反应方程式反应方程式_。整整个个制制备过备过程程必必须严须严格控制无水无格控制无水无氧。氧。SiHCl3遇水遇水剧剧烈烈反应反应生成生成H2S
31、iO3、HCl和另一种物和另一种物质质，写出配平写出配平的化的化学学反应方程式反应方程式_；H2还还原原SiHCl3过过程中程中若混入若混入O2，可能，可能引起引起的的后果后果是是_。第34页，共41页，编辑于2022年，星期六(2)下列下列有有关关硅硅材料材料的的说说法法正正确确的是的是_(填字母填字母)。A碳碳化硅化化硅化学学性性质稳质稳定定，可用于生，可用于生产产耐耐高高温水泥温水泥B氮氮化硅化硅硬度大硬度大、熔点高，可用于、熔点高，可用于制作制作高高温陶瓷和温陶瓷和轴轴承承C高高纯纯度度的二氧化硅可用于的二氧化硅可用于制造制造高性能高性能通通讯讯材料材料光光 导纤维导纤维D普通普通玻璃
32、是由玻璃是由纯纯碱、石碱、石灰灰石石和和石石英砂制英砂制成的，其熔点成的，其熔点 很很高高E盐酸可以与硅反应，故盐酸可以与硅反应，故采采用盐酸为用盐酸为抛光抛光液液抛光抛光单单晶硅晶硅(3)硅酸硅酸钠钠水水溶液溶液俗称水俗称水玻璃。玻璃。取少量取少量硅酸硅酸钠钠溶液于试溶液于试管管中，中，逐滴逐滴加入加入饱饱和和氯氯化化铵铵溶液，溶液，振振荡荡。写出写出实验现实验现象并象并给给予解予解释释。第35页，共41页，编辑于2022年，星期六解析解析(1)根据原子守恒即质量守恒可以写出根据原子守恒即质量守恒可以写出SiHCl3与与H2反应反应的化学方程式。的化学方程式。SiHCl3和和H2O剧烈反应生
33、成剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物和另一种物质，分析它们化合价的变化可知，质，分析它们化合价的变化可知，而而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价元素的化合价必定降低，即另一种物质是必定降低，即另一种物质是H2。(2)碳化硅、氮化硅为原子晶体，碳化硅、氮化硅为原子晶体，A、B和和C都正确。玻璃是一种都正确。玻璃是一种玻璃态物质，无固定的熔点。盐酸不能与硅反应，而玻璃态物质，无固定的熔点。盐酸不能与硅反应，而HCl在在573 K以上的温度下可与硅发生反应。因此以上的温度下可与硅发生反应。因此D、E都不正确。都不正确。第36页，共41页
34、，编辑于2022年，星期六答案答案(1)SiHCl3H2 Si3HClSiHCl33H2O=H2SiO33HClH2氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3(2)ABC(3)现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气味气体现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气味气体生成；生成；解释：解释：Na2SiO3和和NH4Cl均能够水解，两者相互促进，均能够水解，两者相互促进，Na2SiO3水解水解生成生成H2SiO3，NH4Cl水解产生水解产生NH3。1357 K第37页，共41页，编辑于2022年，星期六【探究应用探究应用】在工
35、业中利用镁制取硅：在工业中利用镁制取硅：2MgSiO22MgOSi，同时有副反应发生：，同时有副反应发生：2MgSi Mg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷硅烷)，SiH4在常温下是一种不稳定、在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行易分解的气体。如图是进行Mg与与SiO2反应的实验装置：反应的实验装置：第38页，共41页，编辑于2022年，星期六(1)由于氧由于氧气气的的存在存在对该实验对该实验有有较较大影响大影响，实验实验中应中应通入气通入气体体X作作为为保保护护气气，试，试管管中的中的固固体体药药品品可可选选用用_(填序号填序号)。a石石灰灰石石b
36、锌锌粒粒c纯纯碱碱(2)实验实验开始开始时，时，必必须须先通入先通入X气气体，体，再加再加热热反应反应物物，其，其理理由是由是_，当当反应反应开始后开始后，移走酒精灯移走酒精灯反应能反应能继续进继续进行行，其原因是，其原因是_。(3)反应结反应结束后束后，待冷却至常温待冷却至常温时，时，往往反应反应后后的的混合物混合物中中加入稀加入稀盐酸。可盐酸。可观观察到察到闪闪亮亮的的火星火星，产产生生此此现现象象的原因用化的原因用化学学方程式方程式表示表示为为_。第39页，共41页，编辑于2022年，星期六解析解析(1)由于由于Mg可在可在CO2中燃烧，故不能用中燃烧，故不能用CO2作为保护气而可用作为
37、保护气而可用H2。那么试管中应选用的固体药品为锌粒；。那么试管中应选用的固体药品为锌粒；(2)实验开始时应先通实验开始时应先通入氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响。然后入氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响。然后才能点燃酒精灯，因反应放热，反应开始后移走酒精灯，可利用自才能点燃酒精灯，因反应放热，反应开始后移走酒精灯，可利用自身放出的热量维持反应继续进行；身放出的热量维持反应继续进行；(3)反应结束后，向反应后的混合反应结束后，向反应后的混合物中加入稀盐酸会发生反应：物中加入稀盐酸会发生反应：Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4，生，生成的成的SiH4可自燃，可自燃，SiH42O2=SiO22H2O，所以会观察到闪亮，所以会观察到闪亮的火星。的火星。答案答案(1)b(2)让氢让氢气排尽装置内气排尽装置内的空的空气气，避免避免空空气气中的成中的成分分对实验对实验的的影响影响该该反应为放反应为放热热反应，可反应，可利利用用自身自身放放出出的的热热量量维维持持反应反应进进行行(3)Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4SiH42O2=SiO22H2O第40页，共41页，编辑于2022年，星期六单击此处进入单击此处进入 活页限时训练活页限时训练第41页，共41页，编辑于2022年，星期六