- 硅酸盐的化学性质
- 共939题
(10分)(1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:
①光导纤维的主要成分是 ;
②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 。
(2)氮化硅Si3N4是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定。但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到对水不稳定的Mg3N2。
①写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式: ;
②在Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中,发生反应,反应过程中有Mg3N2生成。其化学方程式为: ;
③氮化硅Si3N4是一种高温结构材料,其优点是(只要求写出二种)。
、
正确答案
(1)①SiO2;②Si。(2)①3SiCl4+4NH3=Si3N4+12HCl;②Si3N4+6MgO=3SiO2+2Mg3N2;
③抗氧化、耐磨损、抗腐蚀、润滑性、抗冷热冲击等
略
(9分)硅是一种重要的非金属单质,硅及其化合物的用途非常广泛。根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题。
(1)基态硅原子的核外电子排布式为 。
(2)晶体硅的微观结构与金刚石相似,晶体硅中Si-Si键之间的夹角大小约为______。
(3)下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是
A..最小的环上,有3个Si原子和3个O原子
B.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子
C.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角
(4)下表列有三种含硅物质(晶体)的熔点:
物质
SiO2
SiCl4
SiF4
熔点/℃
1610
-69
-90
简要解释熔点差异的原因:
①SiO2和SiCl4:_________________________________________;
② SiCl4和SiF4:_________________________________________
(5)“神七”字航员所穿出仓航天服是由我国自行研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成,其主要成分是由一种由硅及其同主族相邻短周期元素形成的化合物和碳纤维等复合而成的,它是一种新型无机非金属材料。该化合物的化学式为:________。已知该化合物的硬度仅次于金刚石,熔点比SiO2高,该化合物晶体属于________晶体[填“分子”、“原子”或“离子”。
正确答案
略
在下列物质的转化关系中,A是一种固体单质,且常作半导体材料,E是一种白色沉淀,F是最轻的气体单质。
据此填写:(1)B的化学式是 ,目前在现代通讯方面B已被用作 的主要原料。
(2)B和a溶液反应的离子方程式是 。
(3)A和a溶液反应的离子方程式是 。
(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是 。
正确答案
(1)SiO2 制光导纤维
(2)SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
(3)Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
(4)SiO32-+2H+=H2SiO3↓
A是固体单质且为半导体材料,所以A为Si,则B为SiO2(常用作制光导纤维),根据框图中的关系知E中含有Si元素,且是加入过量盐酸生成的白色沉淀,所以E为H2SiO3,则a为NaOH,C为Na2SiO3,D为H2O,而F是最轻的气体单质,所以F为H2,Si与NaOH溶液反应的离子方程式为:Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑,SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。
(14分)化学与人类社会可持续发展密切相关,能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。
⑴硅是无机非金属材料的主角。请你举出两种含硅的材料名称 ▲ 、 ▲ 。
⑵大量使用化石燃料,最直接的危害是造成大气污染,如“温室效应”、“酸雨”等都与大量使用化石燃料有关。为了防
治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时,有关“固硫”(不使硫的化合物进入大气)反应的化学方程式 ▲ ,
▲ ;
国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收法”,请写出有关反应的化学方程式 ▲ 。
⑶生活中处处有化学,缺铁性贫血患者应补充Fe2+,通常以硫酸亚铁的形式,而硫酸铁则无这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣,这层糖衣的作用是▲ 。如果药片已经失效,应如何检验?写出主要操作与现象 ▲ 。
正确答案
(14分)⑴(共4分)玻璃、水泥、陶瓷、光导纤维等(任意两种)
⑵(6分)S+ O2="=" SO2 CaO + SO2 ="=" CaSO3 2CaSO3 + O2 ="=" CaSO4 (任意两种) (4分)
SO2 + Na2 SO3 + H2O="=" 2 NaHSO3 (2分)
⑶(4分)保护FeSO4不被空气中的氧气氧化(2分);
取少量研碎的药片放入试管中,加适量的水溶解,然后滴加数滴KSCN溶液(1分),反应后溶液显红色(1分),则表明该药片已部分或全部失效。
略
(8分)获取知识和信息是现代人不可缺少的素质,信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。
(1)光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维,利用光缆通讯,能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是____
(2)信息产业的核心材料是高纯度的硅,高纯度的单晶硅生产方法之一:
SiO2Si(粗硅)
SiHCl3(沸点31.5℃)
Si
超纯硅(多晶硅)
单晶硅
近代用得较多的另一种方法(之二)是:用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用制得硅烷,再热分解硅烷可得高纯硅。根据上述信息回答以下问题:
从方法一生产单晶硅的过程看,由碳还原得到的硅为何还要进一步处理?
(3)写出方法二中,生产高纯硅的两个化学反应方程式:
①____________________ _。②______________
正确答案
A
略
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