硅酸盐的化学性质_章节学习

1

题型：简答题

|

简答题

单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硫、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450-500°C），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

正确答案

(1)MnO2 + 4H＋ + 2Cl－Mn2＋ + Cl2↑ + 2H2O

(2)平衡压强浓硫酸使SiCl4冷凝

（3）Al、P、Cl

(4)①否；KMnO4溶液自身可作指示剂；

②4.480%

制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装置，B、C装置为除杂装置。先用B除去HCl，再用C（浓H2SO4）除去H2O蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷水将产生SiCl4冷凝即可。（1）制取氯气用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应。（2）g管是将分液漏斗与烧瓶相连，则它们中的压强是相待的，这样便于盐酸能顺利滴下。SiCl4的沸点很低，只有57.7℃，而反应的温度达几百度，故需要冷凝收集。（3）从物质的物理性质表可发现，AlCl3,FeCl3和PCl5均易升华，故还应还有Al、P、Cl元素。（4）由于高锰酸钾本身是紫红色的，与Fe2＋反应时，可以褪色，故而可以作为指示剂。根据方程式可以找出关系，5Fe2＋~MnO4－ ,n(Fe)= 10-2×20×10-3×5×100/25 =4×10-3mol。W (Fe)= 4×10-3×56/5 ×100% =4.48%。

1

题型：填空题

|

填空题

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与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

（1）在元素周期表中，A位于第________族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为________，A与B在原子的电子层结构上的相同点是_______________________。

（2）易与C发生化学反应的酸是______ （填名称），反应的化学方程式是_______。

（3）将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。

①写出生成D和F的化学方程式：______________________________________，___________________________________________________________________。

②要将NaOH高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_________________________。

A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚

C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚

（4）100 g C与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L，100 g混合物中石灰石的质量分数是________。

正确答案

（1）ⅣA 最外层均有4个电子，最内层均有2个电子

（2）氢氟酸 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

（3）①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑

Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓

②A、B、C

（4）50%

（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，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。

（3）SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，故含SiO2的材料（普通玻璃、石英玻璃）以及Al2O3等都能与NaOH在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔化NaOH。

（4）根据反应SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，

CaCO3CaO+CO2↑可知，无论SiO2和CaCO3是否恰好完全反应，均有关系式CaCO3～CO2存在，故n（CaCO3）=n（CO2）="0.5" mol，m（CaCO3）="50" g。

1

题型：填空题

|

填空题

硅酸钠是一种重要的无机功能材料,某研究性学习小组设计的利用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铁等杂质)制备硅酸钠的流程如下:

(1)石英砂加水洗涤的目的是。

研磨后加入NaOH溶液溶解的离子方程式是　。

(2)实验室进行蒸发操作要用到的仪器有铁架台(含铁圈)、　　　　和　　　　。

(3)残渣Ⅰ的成分是　　　　(填化学式)。将残渣Ⅰ溶于盐酸,再加入NaOH溶液得到沉淀,将该沉淀加入到NaClO和NaOH混合溶液中可制得一种优质净水剂,完成反应的离子方程式:　　　　　+　ClO-+　OH-　　　　　+　Cl-+　H2O

(4)按上述流程制得的硅酸钠晶体可表示为Na2O·nSiO2,若石英砂的质量为10.0 g,其中含SiO2的质量分数为90%,最终得到硅酸钠晶体15.2 g,则n=　　　　。

正确答案

(1)除去氯化钠等可溶性杂质　 SiO2+2OH-Si+H2O

(2)玻璃棒　蒸发皿

(3)Fe2O3　2　Fe(OH)3　3　4　2　Fe　3　5

(4)1.5

(1)石英砂中含有可溶性杂质氯化钠,加水溶解可除去,氢氧化钠和二氧化硅反应生成硅酸钠。

(2)蒸发溶液要选择蒸发皿,为防止受热不均液体溅出,用玻璃棒搅拌。

(3)Fe2O3不和氢氧化钠反应,故残渣为Fe2O3,根据电荷守恒配平。

(4)10 g石英砂中SiO2占了90%,则SiO2的物质的量为="0.15" mol,硅酸钠晶体的质量为15.2 g,则氧化钠的质量为15.2 g-9 g="6.2" g,故氧化钠的物质的量为0.1 mol,n(Na2O)∶n(SiO2)="0.1" mol∶0.15 mol=1∶1.5,故n=1.5。

1

题型：填空题

|

填空题

如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质（括号内为杂质）。将所选答案的编号填入在表内相应的空格内（如果不需要外加试剂，则对应答案栏可空着）。

　　1．可供选择的试剂：

　　Ⅰ．可选用的操作：①水洗 ②加热 ③高温灼烧 ④过滤 ⑤结晶

正确答案

（1）B，④ （2）D，④，⑤ （3）A，④ （4）A，④ （5）③ （6）②

可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物；它可跟强碱反应，不跟酸（氢氟酸除外）反应；它受热不分解等性质。而三氧化二铁，碳酸钙跟盐酸反应；硅酸、氯化铵能受热分解。通过一定操作，除去杂质。除杂过程中所发生的化学方程式如下：

　　（1）SiO2＋2NaOH==Na2SiO3＋H2O

　　（3）Fe2O3＋6HCl==2FeCl3＋3H2O

　　（4）CaCO3＋2HCl==CaCl2＋CO2↑＋H2O

　　（5）H2SiO3SiO2＋H2O

　　（6）NH4ClNH3↑＋HCl↑

1

题型：填空题

|

填空题

氮化硅(氮显－3价，硅显＋4价)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与纯氮在1300 ℃时反应获得。

(1)写出N的原子结构示意图________和氮化硅的化学式________。

(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式____________________________。

(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_____________________。

正确答案

（1）；Si3N4（2）Si3N4 + 16HF＝3SiF4↑+ 4NH4F (3) 3SiCl4 + 2N2 + 6H2Si3N4 + 12HCl

试题分析：（1）氮元素是7号元素，原子结构示意图是。氮化硅中氮显－3价，硅显＋4价，所以其化学式是Si3N4。

（2）根据原子守恒可知，该反应的化学方程式应该是Si3N4 + 16HF＝3SiF4↑+ 4NH4F。

（3）根据原子守恒可知，该反应的化学方程式应该是3SiCl4 + 2N2 + 6H2Si3N4 + 12HCl。

点评：该题是基础性试题的考查主要是对学生基础知识的巩固和训练，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范答题能力，提高学生的学习效率。

热门试卷

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案

正确答案