化學(xué)蘇教版導(dǎo)練大一輪復(fù)習(xí)方略課時提升作業(yè)十4-2含硅礦物與信息材料

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_______________________________。

(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后,經(jīng)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(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去):①依次連接的合理順序為________(填寫字母序號);裝置D中g(shù)管的作用是__

__________________________________;

裝置B中的試劑是________;裝置C中的燒瓶加熱的目的是__

____________。

②裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

_________________________________。

③操作時應(yīng)先打開裝置________(填“C”或“D”)中分液漏斗的旋塞,理由是__

__________________________。

(4)請設(shè)計實驗證明產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì):將產(chǎn)品用稀鹽酸溶解,取上層清液后

________________________________________。

【解析】(2)SiCl4與SiHCl3的沸點不同,分離沸點不同的液體采用的方法是分餾。(3)①根據(jù)SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng),故制得的H2要先干燥,再與SiHCl3反應(yīng),儀器的連接順序為DBCAE;裝置D中g(shù)管的作用是平衡壓強(qiáng),使分液漏斗中液體能順利滴下;裝置B中的試劑為濃硫酸,用于干燥氫氣;裝置C中的燒瓶加熱的目的是使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化。②裝置A中SiHCl3、H2發(fā)生置換反應(yīng),制得純硅。③因為SiHCl3容易在空氣中自燃,故操作時應(yīng)先打開裝置D中分液漏斗的旋塞,使生成的H2排盡裝置中的空氣。(4)用鹽酸溶解后,可以檢驗上層清液中是否含有Fe2+來證明產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)。答案:(1)SiO2+2CSi+2CO↑(2)分餾(3)①DBCAE平衡壓強(qiáng)(其他合理答案均可)濃硫酸使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化②SiHCl3+H2Si+3HCl③DSiHCl3容易在空氣中自燃,實驗中要注意先通一段時間H2排盡裝置中的空氣(4)先滴加氯水,再滴加硫氰化鉀溶液,溶液顯紅色(或加入氫氧化鈉溶液,出現(xiàn)白色沉淀后變灰綠色最后變紅褐色,合理答案均可)1.如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程,下列說法正確的是 ()2屬于兩性氧化物B.盛放Na2CO3溶液的試劑瓶能用玻璃塞C.硅膠吸水后可重復(fù)再生D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)【解析】選C。SiO2是酸性氧化物,它能與氫氟酸反應(yīng)是其特殊性質(zhì),A錯;在圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系中只有第一行的變化是氧化還原反應(yīng),其余均為非氧化還原反應(yīng)。2.科學(xué)家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示:容器①中進(jìn)行的反應(yīng)為①Si(粗)+3HCl(g)SiHCl3(l)+H2(g);容器②中進(jìn)行的反應(yīng)為②SiHCl3+H2Si(純)+3HCl。下列說法正確的是 ()A.該工藝流程的優(yōu)點是部分反應(yīng)物可循環(huán)使用B.最好用分液的方法分離Si和SiHCl3C.反應(yīng)①和②中HCl均作氧化劑D.反應(yīng)①和②屬于可逆反應(yīng)【解析】選A。B項,Si為固體,SiHCl3為液體,不能用分液法分離;C項,反應(yīng)①HCl作氧化劑,反應(yīng)②HCl為氧化產(chǎn)物;D項,反應(yīng)①和②的條件不可能相同。3.硅是無機(jī)非金屬材料的主角,硅的氧化物和硅酸鹽占地殼質(zhì)量的90%以上。(1)下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是________(填字母)。

A.陶瓷 B.玻璃C.水泥 D.生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________,工藝師常用________(填物質(zhì)名稱)來雕刻玻璃。

(3)用Na2SiO3水溶液浸泡過的棉花不易燃燒,說明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通過SiO2與純堿混合高溫熔融反應(yīng)制得,高溫熔融純堿時下列坩堝可選用的是________(填字母)。

A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝C.氧化鋁坩堝 D.鐵坩堝(4)工業(yè)上常利用反應(yīng):2C+SiO2Si+2CO↑制備硅單質(zhì),該反應(yīng)中所含元素化合價升高的物質(zhì)是________(填化學(xué)式,下同),氧化劑是__________________。

【解析】(1)生石灰是CaO,為堿性氧化物且不含硅元素,不屬于硅酸鹽。(2)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。由于SiO2能溶于氫氟酸,因此工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又稱“水玻璃”,具有阻燃的功能,因此可用作防火劑。SiO2和Na2CO3在高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2,故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng),不能用以上材質(zhì)的坩堝熔融純堿。(4)題給反應(yīng)中C被氧化,SiO2中+4價的硅被還原,因此SiO2作氧化劑。答案:(1)D(2)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O氫氟酸(3)防火劑D(4)CSiO24.已知A、B、C、D、E、F、G、H可以發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化,反應(yīng)中部分生成物已略去。其中,A、G為同一主族元素的單質(zhì),B、C、H在通常情況下為氣體,化合物C是一種形成酸雨的大氣污染物。請?zhí)羁?(1)寫出E的兩種用途________、________。

(2)反應(yīng)②的離子方程式為

_____________________________。

(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是

_____________________________。

(4)反應(yīng)④的離子方程式是

_____________________________。

(5)寫出另外一個由A生成H的置換反應(yīng)方程式:______________________。

【解析】由題中信息及轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,A、B、C、D、E、F、G、H分別為C、CO2、SO2、H2SiO3、SiO2、Na2SiO3、Si、CO。答案:(1)制光導(dǎo)纖維作建筑材料(或其他合理答案)(2)SiO2+2OHSiO32-+H(3)C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O(4)SiO32-+CO2+H2OH2SiO3↓(5)C+H2O(g)CO+H2(合理即可)5.已知SiO2、SO2、CO2都是酸性氧化物,化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性;Mg和Na的化學(xué)性質(zhì)也具有一定的相似性(提示:2Mg+CO22MgO+C)。Ⅰ.用如圖所示的裝置進(jìn)行Mg和SO2反應(yīng)的實驗:(1)選擇制取SO2的合適試劑________(填選項代號)。

①10%的H2SO4溶液;②80%的H2SO4溶液;③Na2SO3固體;④CaSO3固體。(2)寫出裝置B中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:

_______________________。

(3)你認(rèn)為該裝置是否有不足之處?________,如果有,請一一說明__

__。

Ⅱ.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了“實驗室制Si”的研究,他們以課本為基礎(chǔ),查閱資料后得到以下可供參考的信息:①工業(yè)上在高溫時用C還原SiO2可制得Si;②Mg在點燃的條件下即可與SiO2反應(yīng);③金屬硅化物與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽和SiH4;④Si和SiO2均不與稀硫酸反應(yīng);⑤SiH4在空氣中能自燃。他們在研究報告中記載著“……選用合適的物質(zhì)在適宜的條件下充分反應(yīng);再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物;然后過濾、洗滌、干燥;最后稱量……在用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時,發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花,其產(chǎn)率也只有預(yù)期值的63%左右”。(4)該小組“實驗室制Si”的化學(xué)方程式是

__________________________。

(5)你估計“用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時,發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花”的原因是

_______________________________。

【解析】(1)由于SO2易溶于水故選用試劑②,由于CaSO3與硫酸反應(yīng)生成的CaSO4微溶于水故應(yīng)選試劑③,②、③反應(yīng)來制SO2。(2)B中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Mg+SO22MgO+MgS(或2Mg+SO22MgO+S,Mg+SMgS)。(3)該裝置有不足之處,由于在高溫下水可和Mg反應(yīng)產(chǎn)生H2,故應(yīng)在A和B之間連接一個干燥裝置;C裝置應(yīng)與大氣相通,防止發(fā)生事故,由于SO2溶于水易與NaOH溶液反應(yīng),故應(yīng)設(shè)計一個防倒吸裝置;鎂能與玻璃中SiO2反應(yīng),故應(yīng)在Mg下方墊一個不銹鋼墊片。(4)由題給資料可知,制Si的化學(xué)方程式為2Mg+SiO22MgO+Si。(5)Mg與Si反應(yīng)生成Mg2Si,Mg2Si與H2SO4反應(yīng)可生成的SiH4,可自燃,用方程式可表示為2Mg+SiMg2Si、Mg2Si+2H2SO42MgSO4+