硅及其化合物專題練習(xí)(基礎(chǔ))

硅及其化合物專題練習(xí)1.二氧化硅又稱硅石，是制備硅及其含硅化合物的重要原料。局部轉(zhuǎn)化過程如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．SiO2既能與HF反響，又能與NaOH反響，屬于兩性氧化物B．因?yàn)樵诟邷貤l件下二氧化硅與碳酸鈉反響放出二氧化碳，所以H2SiO3的酸性比H2CO3強(qiáng)C．SiO2在高溫條件下能與過量的碳反響生成SiC，表達(dá)了二氧化硅的氧化性D．除Si的制取過程中涉及的反響外，圖中所示其他反響都是非氧化復(fù)原反響2.下表中括號內(nèi)物質(zhì)是雜質(zhì)，試將除雜試劑及別離方法填入表內(nèi)。3.太陽能的開發(fā)和利用是21世紀(jì)的一個重要課題，制造太陽能電池需要高純度的硅，其提純過程如下：①先把含雜質(zhì)的粗硅轉(zhuǎn)化為三氯甲硅烷(SiHCl3)：Si＋3HClSiHCl3＋H2，把所得的三氯甲硅烷蒸餾提純。②用氫氣復(fù)原三氯甲硅烷，即得高純硅：SiHCl3＋H2Si＋3HCl。答復(fù)以下問題：(1)關(guān)于上述兩個反響，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()〔填字母，下同〕A．兩個反響都屬于氧化復(fù)原反響B(tài)．兩個反響中，硅元素都被氧化C．兩個反響中，氫元素都被氧化D．兩個反響都是置換反響(2)在電爐里石英砂(主要成分為SiO2)與物質(zhì)X反響制得粗硅，你認(rèn)為物質(zhì)X應(yīng)具有的性質(zhì)是()A．氧化性B．復(fù)原性C．酸性D．堿性(3)實(shí)驗(yàn)室里可用過量的金屬鎂與研細(xì)的石英粉加熱制取少量的粗硅，反響的化學(xué)方程式是________________。(4)簡述如何除去上述加熱后的固體中的雜質(zhì)，得到較純的粗硅：____________________，反響的離子方程式是____________________。4.有A、B、C三種不溶于水的固體。A是某元素的一種單質(zhì)，它在氧氣中完全燃燒得到一種無色氣體，此氣體能使澄清石灰水變渾濁，另外測得這種氣體密度為同溫、同壓下氧氣密度的1.375倍。B固體能溶于熱氫氧化鈉溶液，再往所得溶液中參加過量鹽酸時，析出白色膠狀沉淀D。此沉淀枯燥后，成為不溶于水的白色粉末，這是一種比碳酸酸性還弱的酸。將B與石灰石、純堿按比例混合加熱得到C，C在高溫時軟化，無固定熔點(diǎn)。(1)根據(jù)以上事實(shí)，形成單質(zhì)A的元素名稱為____________，C的名稱為__________。(2)B固體溶于熱氫氧化鈉溶液的化學(xué)方程式是______________________。(3)生成白色膠狀沉淀D的化學(xué)方程式是____________________________。(4)由B制取C的化學(xué)方程式是______________________。5.幾種含硅元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖：(1)寫出圖示反響的幾種物質(zhì)的化學(xué)式：A______，B______，C______，D______，E______。(2)寫出以下反響的化學(xué)方程式：①B→A：________________________；②B→E：________________________。(3)寫出以下溶液中反響的離子方程式：①A→D：________________________；②D→C：________________________。6.常見物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如以下圖所示：其中B常被用于制造光導(dǎo)纖維，其對應(yīng)的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與金剛石相似。(1)試推測：A__________，C__________。(寫化學(xué)式)(2)試寫出反響⑥的離子方程式：________________________。(3)在反響①中，碳的作用是__________，當(dāng)生成1molA時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____________。7.以下圖中的每一方格表示相關(guān)的一種反響物或生成物。其中B是一種單質(zhì)，其余物質(zhì)也都是含有B元素的化合物。C是一種鈉鹽，E是C對應(yīng)的酸，B的結(jié)構(gòu)類似金剛石，D為氧化物。請答復(fù)以下問題：(1)A、D、E的化學(xué)式分別為________、________、________。(2)A和B的互相轉(zhuǎn)化在工業(yè)上有什么實(shí)際意義？________________________________________________________________________。(3)寫出D→C反響的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(4)寫出E→D反響的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。8.根據(jù)題目信息填空：(1)許多含氧酸及其鹽類均可與硅酸鹽類似地改寫為氧化物的形式，請將以下物質(zhì)改寫成氧化物的形式：①HNO3__________；②HCOOH__________；③KAl(SO4)2·12H2O________________。(2)在一定條件下，鐵在氯氣中燃燒可以生成Fe3Cl8，與硅酸鹽用氧化物形式表達(dá)相似，它可以看作是FeCl2·2FeCl3。類似地，單質(zhì)碘(I2)在一定的條件下也可得到Fe3I8，那么它可以看作是________________。9.A是一種裝飾品的主要成分，根據(jù)以下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，答復(fù)以下問題。(1)A的用途：________(任寫一種)，B是________，D是________。(2)寫出以下反響的化學(xué)方程式：①________________________________________________________________________。④________________________________________________________________________。(3)寫出以下反響的離子方程式：②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。⑤________________________________________________________________________答案解析1.【答案】D【解析】A項(xiàng)，兩性氧化物是指與酸、堿反響均生成鹽和水的氧化物，SiO2與HF反響生成的SiF4不是鹽，錯誤；B項(xiàng)，該反響是在非溶液狀態(tài)下進(jìn)行的反響，所以二氧化硅在高溫條件下與碳酸鈉的反響不能作為判斷H2SiO3與H2CO3酸性強(qiáng)弱的依據(jù)，錯誤；C項(xiàng)，SiO2在高溫條件下能與過量碳反響生成SiC，在該反響中碳既是氧化劑也是復(fù)原劑，錯誤；D項(xiàng)，其他反響都是非氧化復(fù)原反響，正確。2.【答案】【解析】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。3.【答案】(1)AD(2)B(3)2Mg＋SiO2Si＋2MgO(4)將加熱后的固體溶于過量的鹽酸中，反響完畢后過濾，所得濾渣即為較純的粗硅Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑、MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O【解析】反響①是粗硅與氯化氫反響生成三氯甲硅烷(SiHCl3)和氫氣，反響②是三氯甲硅烷(SiHCl3)與氫氣反響生成硅和氯化氫，兩個反響中都有單質(zhì)參加反響并有新單質(zhì)生成，一定有元素的化合價發(fā)生變化，它們都是氧化復(fù)原反響。4.【答案】(1)碳普通玻璃(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(3)Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓(4)Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑【解析】A燃燒后生成的氣體的相對分子質(zhì)量為32×1.375＝44，且能使澄清石灰水變渾濁，該氣體是二氧化碳，則A為碳元素的一種單質(zhì)。B物質(zhì)能與氫氧化鈉反響，且能繼續(xù)與過量的鹽酸反響生成一種比碳酸還弱的酸，則B為二氧化硅。二氧化硅與石灰石、純堿混合加熱生成的C在高溫時軟化且無固定熔點(diǎn)，可推知C為普通玻璃。5.【答案】(1)SiSiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO3(2)①SiO2＋2CSi＋2CO↑②CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑(3)①Si＋2OH－＋H2O===SiO32-＋2H2↑②SiO32-＋H2O＋CO2===H2【解析】此題的突破點(diǎn)是先判斷A和B。在加強(qiáng)熱的條件下，能與碳反響的含硅物質(zhì)只有單質(zhì)硅和二氧化硅，B又能在高溫下與碳酸鈉反響，所以B為二氧化硅，A為硅，進(jìn)而可推出C為硅酸，D為硅酸鈉，E為硅酸鈣。6.【答案】(1)SiNa2SiO3(2)SiO32-＋H2O＋CO2===H2SiO3(3)作復(fù)原劑4mol【解析】由題意可知B是二氧化硅，二氧化硅在高溫下與碳反響生成硅和一氧化碳，而其中只有硅可與氯氣反響，所以A為Si，D為CO，G為SiCl4；SiO2與NaOH溶液反響可得Na2SiO3，所以C為Na2SiO3，而E是由CO得到的，從反響過程看，應(yīng)為CO2，所以反響⑥為Na2SiO3和CO2、H2O反響生成Na2CO3和H2SiO3，反響①的方程式為SiO2＋2CSi＋2CO↑，C是復(fù)原劑，當(dāng)生成1molSi時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol。7.【答案】(1)SiCl4SiO2H2SiO3(2)粗硅提純(3)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(4)H2SiO3SiO2＋H2O【解析】此題的突破口是“B是一種單質(zhì)〞、“B的結(jié)構(gòu)類似金剛石〞。據(jù)此，容易推斷出B是晶體硅。硅與氯氣在加熱條件下生成SiCl4。因此，A為SiCl4。經(jīng)過分餾提純后得到純潔的SiCl4，SiCl4可以被氫氣復(fù)原得純潔的硅。根據(jù)D能轉(zhuǎn)化成B(Si)，可知D為SiO2，由此可知其他答案。8.【答案】(1)①N2O5·H2O②CO·H2O③K2O·Al2O3·4SO3·24H2O(2)3FeI2·I2【解析】(1)用氧化物的形式表示硅酸鹽組成時，各元素的化合價不變、各原子的比例不變，可整體擴(kuò)大倍數(shù)，不出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。按此原則HNO3可以先擴(kuò)大2倍，寫成2HNO3，再改寫成N2O5·H2O。同樣，KAl(SO4)2·12H2O先擴(kuò)大2倍為2［KAl(SO4)2·12H2O］，然后按一定順序?qū)懗鱿鄳?yīng)氧化物為K2O·Al2O3·4SO3·24H2O。(2)與氯氣不同，單質(zhì)碘(I2)的氧化性較弱，只能將鐵氧化為FeI2，而不能出現(xiàn)鐵鹽，根據(jù)化合價不變、原子個數(shù)比不變原則，F(xiàn)e3I8只能寫成3FeI2·I2。9.【答案】(1)制光導(dǎo)纖維Na2SiO3H2SiO3(2)①Na2CO3＋SiO2Na2Si