第四章第1讲碳、硅及其化合物.doc

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一、选择题
,科学家通过对稻壳进展控制性燃烧热解,从中提取一种叫做生物质纳米构造二氧化硅的超高活性材料,将少量这种材料掺入混凝土中,即可制备出超高强度的高性能混凝土。以下关于二氧化硅的说法中,正确的选项是( )
,所以二氧化硅属于酸性氧化物

,所以硅酸的酸性比碳酸强
,它不溶于任何酸
,正确的选项是( )




( )

***酸(HF)来刻蚀玻璃
、石灰石、石英

:①氢***酸;②浓H2SO4;③烧碱溶液;④Na2CO3固体;⑤氧化钙;⑥浓HNO3,其中在一定条件下能和SiO2反响的有( )
A.①②⑥
C.①③④⑤ D.②③⑥
①CaCl2溶液;②Na2SiO3溶液;③Ca(OH)2溶液;④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是( )
A.①②③④ B.②④
C.①②③ D.②③
、B、C、D四种物质间可以实现以下转化,不符合转化关系的A物质是( )
ABC

D.***气
,不正确的选项是( )
,均可和NaOH溶液反响

,均可和CaO发生反响
,而CO2可和水反响生成H2CO3
( )
―→Si ―→C
―→H2SiO3 ―→Na2SiO3
,充分反响后加热蒸干,再高温充分灼烧,冷却后所得的固体物质为( )

、Na2SiO3及Na2CO3
,以下试剂适宜的是( )

D.***化钠溶液
二、非选择题
11.(16分)含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料,含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维,C和烧碱反响生成含A元素的化合物D。
(1)在元素周期表中,A位于________族,和A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子构造示意图为________,A和B的原子在电子层构造上的一样点是________________.
(2)易和C发生化学反响的酸是________,反响的化学方程式是___________________.
(3)将C和纯碱混合高温熔融时也发生化学反响生成D,同时还生成B的最高价氧化物E;将全部的E和全部的D在足量的水中混合后,又发生化学反响生成含A的化合物F。
①写出生成D和F的化学反响方程式:____________________________________,
________________________________________________________________________。
②要将纯碱高温熔化,以下坩埚中不可选用的是________。


12.(11分)(1)氮化硅(Si3N4)是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅和纯氮气在1300℃时反响获得。
①根据性质,推测氮化硅陶瓷的用处是________(填序号).


②氮化硅陶瓷抗腐蚀才能强,除氢***酸外,***酸腐蚀的化学方程式:____________________________________________________。
③现用SiCl4和N2(在H2气氛下),加强热发生反响,可得较高纯度的氮化硅,反响的化学方程式为:_____________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)三硅酸镁晶体(Mg2Si3O8·nH2O)被用来治疗胃溃疡患者的胃酸过多症,是因为该物质不溶于水,服用后能中和胃酸,作用持久。将三硅酸镁晶体改写成氧化物形式:
________________________________________________________________________,
写出它中和胃酸(主要成分为盐酸)的化学方程式:_____________________________
________________________________________________________________________。
13.(13分)我国目前制备多晶硅主要采用三***氢硅氢复原法、硅烷热解法和四***化硅氢复原法。由于三***氢硅氢复原法具有一定优点,被广泛应用。其简化的工艺流程如以以下图所示:
(1)由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为
________________________________________________________________________。
该消费工艺中可以循环使用的物质是________________(至少写出两种)
(2)由于SiH4具有易提纯的特点,因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有开展潜力的方法,工业上广泛采用的合成硅烷的方法是让硅化镁和固体***化铵在液氨介质中反响得到硅烷,反响的化学方程式是____________________________________________________;整个制备过程必须严格控制无水,否那么反响将不能生成硅烷,而是生成硅酸和氢气等,其化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________;整个系统必须和空气隔绝,其原因是__________________________________________________________________。
14.(10分)物质A、B、C、D的组成元素都属于短周期元素,:
(1)假设其中A、D为单质且在同主族,B、C为氧化物:(该反响在工业上有重要用处)________________________________________________________________________。
(2)假设A、D为常态下的气体单质且在不同主族,B、C为化合物且B为水:
________________________________________________________________________.
(3)假设A、B、C均为化合物且C为水,单质D常态下为固体:
________________________________________________________________________。
(4)假设A、B、C均为氧化物,D为单质,反响是在高温下进展:
________________________________________________________________________.
(5)假设A、D为固体单质且在不同主族,B、C为氧化物:_____________________
________________________________________________________________________.
详解答案
一、选择题
:二氧化硅是酸性氧化物,但是二氧化硅不溶于水,不能和水反响生成硅酸,A错误;碳酸的酸性比硅酸强,B正确;二氧化硅在高温下和碳酸钠的反响是在非溶液状态下进展的反响,属于用不挥发性的酸酐来制取挥发性的酸酐,所以该反响不能作为判断硅酸和碳酸酸性强弱的根据,C错误;二氧化硅可以和氢***酸发生反响,D错误。
答案:B
:CO不溶于水,也不能和NaOH溶液反响;SiO2不能溶于水,也不生成相应的酸;碳有金刚石、石墨等同素异形体,硅有晶体硅和无定形硅,所以有多种单质。
答案:B
:A项,光导纤维的主要成分是二氧化硅,不正确;C项,制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英,不正确;D项,保存氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶,因为NaOH和玻璃的主要成分反响生成的硅酸钠是一种矿物胶,时间长了会打不开瓶塞,不正确。
答案:B
:SiO2只能和酸类物质中的氢***酸反响;SiO2为酸性氧化物,和③⑤能反响;Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑是制取玻璃时发生的一个反响。
答案:C
:CO2溶于水:CO2+H2O===H2CO3,H2CO3的酸性比盐酸弱,而比硅酸强。根据酸和盐反响的规律,CO2通入CaCl2溶液无明显现象(一般弱酸不能制强酸);过量的CO2通入Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成;CO2通入Ca(OH)2溶液至过量:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2,最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀产生;过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中:Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3↓,生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而结晶析出。
答案:B
:硫可以和氧气生成二氧化硫后进一步和氧气反响生成三氧化硫,B项正确;钠在空气中缓慢氧化可得氧化钠,在空气中加热又可得到过氧化钠,C项正确;***气可以和铁反响生成三***化铁,三***化铁可以和铁反响生成***化亚铁,D项正确。
答案:A
:SiO2是一种酸性氧化物,但是可和HF溶液发生反响,生成SiF4和H2O。
答案:B
:A项,SiO2+2CSi+2CO↑;B项,CO2+2Mg2MgO+C;C项,SiO2不能和水反响生成H2SiO3,更无法和其他物质一步反响生成H2SiO3;D项,Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
答案:C
:通入少量CO2气体时,发生的反响为Na2SiO3+CO2+H
2O===Na2CO3+H2SiO3↓,加热后H2SiO3分解为SiO2和H2O,再高温灼烧,SiO2和Na2CO3反响生成Na2SiO3和CO2。
答案:A
:向生石灰中参加盐酸,假设有无色无味的气体生成,证明含有石灰石;假设有不溶于盐酸的固体残渣剩余,说明含有石英。
答案:A
二、非选择题
:(1)A元素单质可作半导体材料,含A元素的某化合物是制造光导纤维的原料,可知A为硅元素,比硅相对原子质量小的同族元素为碳。
(2)C为SiO2,能和SiO2反响的酸只有氢***酸。
(3)SiO2和Na2CO3高温下反响生成Na2SiO3和CO2,故含SiO2的材料、普通玻璃、石英玻璃和Al2O3等都能和Na2CO3在高温下反响,故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3。
答案:(1)ⅣA
最外层均有4个电子,最内层均有2个电子
(2)氢***酸 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
(3)①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓
②ABC
:由Si3N4的硬度大、熔点高、化学性质稳定,可知Si3N4的用处为A、C、D。
②反响应为复分解反响,化学方程式为:
Si3N4+12HF===3SiF4↑+4NH3↑。
③2N2+3SiCl4+6H2Si3N4+12HCl.
(2)2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl===2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O。
答案:(1)①ACD ②Si3N4+12HF===3SiF4↑+4NH3↑(或Si3N4+16HF===3SiF4↑+4NH4F)
③3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl
(2)2MgO·3SiO2·nH2O 2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl===2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O
:(1)根据三***氢硅氢复原法制备多晶硅的工艺流程可知,发生的反响为:
Si+3HClSiHCl3+H2
SiHCl3+H2Si+3HCl
反响过程中,HCl、H2、SiHCl3可循环使用.
(2)因硅化镁和NH4Cl在液氨介质中反响得到硅烷,反响方程式为
Mg2Si+4NH4ClSiH4↑+2MgCl2+4NH3↑
由于甲硅烷(SiH4)在空气中能自燃,故制备过程中要隔绝空气。
答案:(1)SiHCl3+H2Si+3HCl
HCl、H2、SiHCl3等
(2)Mg2Si+4NH4ClSiH4↑+2MgCl2+4NH3↑ Mg2Si+4NH4Cl+3H