1、第1讲 无机非金属材料的主角硅1了解C、Si单质及氧化物的性质。2理解Si、SiO2的结构和性质并了解其用途。3知道H2SiO3、Na2SiO3的性质。4认识硅酸盐工业，知道什么是无机非金属材料；了解新型无机非金属材料的特性及其应用。一、碳、硅元素的存在及单质的性质和用途1存在形态自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。2单质的性质与用途比较碳硅结构金刚石：结构石墨：状结构的晶体晶体硅：空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质，有滑腻感晶体硅硬度、熔点空间网状层软大高化学性质与非金属单质反
2、应与O2、Cl2反应：与O2反应：CO2 CO2(完全燃烧),2CO2 2CO(不完全燃烧)SiO2 SiO2，Si2Cl2 SiCl4与氧化物反应与CuO、SiO2反应：C2CuO 2CuCO2，2CSiO2 Si2CO与酸反应与浓H2SO4、浓HNO3反应：与氢氟酸的反应：Si4HF=SiF42H2C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O，C4HNO3(浓)CO24NO22H2O二、硅的化合物1二氧化硅SiO2属于性氧化物，具有该类氧化物的通性。(1)与NaOH的反应：。(2)与CaO的反应：；SiO2的特性：SiO24HF=。(3)SiO2高温反应SiO2Na2CO3 Na2SiO3C
3、O2SiO2CaCO3 CaSiO3CO2用于制造普通玻璃。SiO22NaOH=Na2SiO3H2O酸SiO2CaO CaSiO3SiF42H2O2硅酸(1)溶解性：溶解度很小。(2)化学性质弱酸性：酸性比还弱。Na2SiO3=Na2CO3。(3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得：CO2H2O碳酸H2SiO3Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。3硅酸盐(1)硅酸盐：是由组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。(3)硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表
4、示为，长石(KAlSi3O8)可表示为：。硅、氧和金属水玻璃防火Na2OSiO2K2OAl2O36SiO21工业上制备硅的原理是什么？(请用有关反应的化学方程式来说明)2(1)二氧化硅不能与水反应生成H2SiO3，那么如何用SiO2来制备H2SiO3?(2)盛放NaOH溶液的试剂瓶为何不能用玻璃塞？【提示】1.SiO22C Si2CO。2(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl。(2)玻璃中含有SiO2，与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶液，有较强的粘合性，瓶塞不易打开。碳及其化合物1除杂质(1)CO中混有CO2，通过盛有NaOH溶液的
5、洗气瓶。(2)CO2中混有CO，通过盛有灼热CuO的硬质玻璃管。(3)CO2中混有SO2、HCl，通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。2CO2与“温室效应”(1)CO2的主要来源：大量燃烧含碳的燃料。(2)自然界消耗CO2的主要反应溶于江水、海水中：CO2H2O H2CO3；光合作用将CO2和水转化为有机物，并释放出O2；岩石的风化：CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2。3碳酸的酸式盐和正盐的规律比较(1)在水中的溶解性规律含K、Na、NH4的正盐易溶于水，其余碳酸盐一般不溶于水；酸式盐均易溶于水。一般地，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2Ca
6、CO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3NaHCO3。(2)热稳定性一般地，热稳定性顺序为：正盐酸式盐碳酸，如Na2CO3NaHCO3H2CO3。可溶性正盐难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。(3)酸式盐与碱反应时的产物要根据相对用量判断如在Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液：Ca(HCO3)2NaOH=CaCO3NaHCO3H2O(NaOH少量)Ca(HCO3)22NaOH=CaCO3Na2CO32H2O(NaOH过量)(4)CO32和HCO3的检验：利用正盐和酸式盐的溶解性可区别CO32和HCO3，如BaCl2溶液。利用CO32、HCO3与
7、H反应产生CO2速率快慢的方法，区别CO32、HCO3。(5)两个重要的反应原理弱酸制更弱酸H2OCO2Na2SiO3=Na2CO3H2SiO3高沸点物质制低沸点物质SiO2CaCO3 CaSiO3CO2(2008年上海)某化学兴趣小组设计了下列四个实验装置，试图通过观察实验现象说明CO2与NaOH溶液发生了反应。其中无法达到实验目的的是()【导航】CO2与NaOH溶液反应时，CO2气体被吸收，可能会引起系统内压强的变化。【解析】CO2与NaOH反应会使A烧瓶内压强减小，水槽中的水会被倒吸入烧瓶中；B槽中溶液会进入试管；C中CO2与NaOH反应使a瓶内压强减小，使b瓶中溶液进入a瓶，故A、B、
8、C都能看到实验现象，能达到实验目的。答案为D。【答案】D碳、硅元素的单质及其化合物的特殊性1一般情况，非金属元素单质熔沸点低，硬度小，但硅、金刚石熔沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。2一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。3一般情况，较强氧化剂较强还原剂=较弱氧化剂较弱还原剂，而碳却还原出比它更强的还原剂：SiO22C Si2CO，FeOC FeCO。4硅为非金属，却可以和强碱反应，放出氢气：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。5一般情况，较活泼金属酸=盐氢气，然而Si是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si4HF=SiF42H2。6一般情况，碱性氧化
9、物酸=盐水，SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：SiO24HF=SiF42H2O。7一般情况，非常活泼金属(Na、K等)才能够置换出H2O中的氢，但CH2O(g)。8一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如CO2H2O H2CO3，但SiO2不溶于水，不与水反应。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_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_，反应的化学方程式
10、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。写出生成D和F的化学反应方程式：_。要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是_。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_。【导航】本题首先根据A元素单质及化合物性质推断出A为Si，并根据A、B在周期表中的位置关系得出B为碳的结论，然后结合SiO2等的特殊性质作答。【解析】(1)A元素单质可作半导体材料
11、，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，C为SiO2，D为Na2SiO3。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Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3。(4)若SiO2恰好或过量，与CaCO3反应方程式只有一个，即CaCO3SiO2 CaSiO3CO2。若CaCO3过量，除发生上述反应外，还会发生反应：CaCO3 CaOCO2。总之，CaCO3的多少决定了CO2的产量，可通过以
12、下关系式列式求解：CaCO3 CO2 100 g 22.4 L m(CaCO3)11.2 Lm(CaCO3)50 g。混合物中CaCO3的质量分数：100%50%。【答案】(1)最外层均有4个电子，最内层均有2个电子(2)氢氟酸 SiO24HF=SiF42H2O(3)SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2；Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3D(4)50%CO2和SiO2的比较物质二氧化硅二氧化碳化学式SiO2CO2晶体类型 原子晶体分子晶体化学性质主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水与水反应不反应CO2H2OH2CO3与
13、酸反应SiO24HF=SiF42H2O不反应与碱反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛碱液的试剂瓶用橡皮塞)CO22NaOH=Na2CO3H2O或CO2NaOH=NaHCO3与盐反应SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClOCO2Na2CO3H2O=2NaHCO3与碱性氧化物反应SiO2CaO CaSiO3CO2Na2O=Na2CO3(2008年全国卷)对于A族元素，下列叙述中不正确的是()ASiO2和CO2中Si和O，C和O之间都是共价键BC、Si、Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8CCO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定
14、条件下都能和氧化钙反应D该族元素的主要化合价是4和2【导航】核外电子的排布决定了元素的性质。学习中，抓住每一主族的代表元素的结构和性质。【解析】A族元素最外层电子数都是4，但C原子的次外层只有2个电子，Ge原子的次外层有18个电子。SiO2和CO2都是共价化合物，且都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。答案为B。【答案】B硅酸盐的表示方法硅酸盐的种类多，结构复杂，其组成的表示方法有两种：1盐化学式法如：硅酸钠Na2SiO3，硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。2氧化物法如：高岭土：Al2O32SiO22H2O石棉：CaO3MgO4SiO2沸石：Na2OAl2O33SiO22H
15、2O云母：K2O3Al2O36SiO22H2O滑石：3MgO4SiO2H2O长石：K2OAl2O36SiO2氧化物的顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。注意事项：氧化物之间以“”隔开；系数配置出现分数应化为整数。例如：长石：KAlSi3O8不能写成K2OAl2O33SiO2，应写成K2OAl2O36SiO2。用高岭土主要成分是Al2O32SiO22H2O，并含少量的CaOFe2O3研制新型净水剂(铝的化合物)。其实验步骤如下：将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤，弃去残渣，溶液用盐酸酸化，
16、经过滤，分别得到沉淀和溶液，溶液即为净水剂。(1)写出熔融时的主要成分与纯碱反应的化学方程式_(Al2O3与碱反应和SiO2与纯碱反应相似)。(2)最后的沉淀物是_，生成该沉淀的离子方程式是_。(3)实验中常用的有瓷坩埚，氧化铝坩埚和铁坩埚。本实验在熔融高岭土时，应选_坩埚。【导航】由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法。实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的，而是以种种结构复杂的盐的形式存在的。以氧化物的形式来表示硅酸盐的组成，要注意掌握写成氧化物的书写原则；而且写成氧化物后，原化学式中各元素的原子的个数比应保持不变。【解析】(1)由题中括号中的提示Al
17、2O3与碱反应和SiO2与纯碱反应相似不难写出反应的方程式为：Al2O3Na2CO3 2NaAlO2CO2，SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2；(2)加盐酸酸化后NaAlO2会转化为AlCl3，而Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀，故最后的沉淀是硅酸；因本实验中加入纯碱来熔融高岭土，故不能用能与纯碱反应的坩埚，则应选用铁坩埚。【答案】(1)SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2Al2O3Na2CO3 2NaAlO2CO2(2)H2SiO3SiO322H=H2SiO3(3)铁1(2009年重庆理综)材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝
18、B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅【解析】A项，刚玉的主要化学成分为三氧化二铝，而金刚石的主要化学成分为碳。【答案】A2(2009年安徽理综)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如右图所示)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是()A石墨烯与石墨互为同位素B0.12 g石墨烯中含6.021022个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中碳原子间以共价键结合【解析】A项，石墨烯和石墨是同素异形体；B项，0.12 g石墨烯物质的量为0.01 mol，含6.021021个原子，C项错。【答案】D3(2009年四川理综)开发新材料是现代
19、科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是()A氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料BC60属于原子晶体，用于制造纳米材料C纤维素乙酸酯属于天然高分子材料D单晶硅常用于制造光导纤维【解析】B项，C60属于分子晶体；C项，纤维素乙酸酯不是天然高分子材料；D项，二氧化硅常用于制造光导纤维。【答案】A4(2009年山东理综)下列推断合理的是()A明矾KAl(SO4)212H2O在水中能形成Al(OH)3胶体，可用作净水剂B金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应C浓H2SO4有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应D将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加
20、热也能恢复原色【解析】金刚石的组成元素是C，C与O2在点燃的情况下发生反应，故B项错误；C项中浓H2SO4与Cu在加热的条件下发生反应，C项错误；D项，SO2与溴水发生氧化还原反应，生成H2SO4和HBr，加热不能恢复原色，故D项错误。【答案】A5(2009年浙江理综)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、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450500)，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。相关信息如下：a四氯化硅遇水极易水解；b硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c有关
21、物质的物理常数见下表：请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式_。(2)装置A中g管的作用是 ；装置C中的试剂是；装置E中的h瓶需要冷却的理由是 。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 (填写元素符号)。(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：滴定前是否要滴加指示剂？(填“是”或“否”)，请说明理由_。某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取
22、25.00 mL试样溶液，用1.000102 molL1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是_。【解析】制四氯化硅是由粗硅与Cl2反应得到的，所以必须先制得Cl2，因SiCl4极易水解，所以Cl2须干燥，再根据表格数据分析提纯SiCl4的方法。(1)书写的是离子方程式，B装置中盛放饱和食盐水除去HCl，C装置中用浓H2SO4除水以制得干燥纯净的Cl2；(2)A中用恒压分液漏斗平衡压强，使液体顺利流下；h瓶用冷却液冷却主要目的是得到SiCl4；(3)精馏粗产物得到SiCl4，温度应控制在57.7，此时BCl3变为气体，但AlCl3、
23、FeCl3、PCl5均残留在瓶中，所以残留杂质元素是Fe、Al、P、Cl；(4)中滴定时MnO4是自身指示剂，终点时变为紫红色且30 s内不变即可读数；中5Fe2 MnO45 1 x nn1.000102 molL120 mL103 LmL12.000104molx1.000103 mol，从100 mL中取出25 mL，原溶液中n(Fe2)4.000103 mol，w4.480%。【答案】(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)平衡压强浓硫酸 使SiCl4冷凝(3)Al、P、Cl(4)否 KMnO4溶液自身可作指示剂4.480%1素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家
24、地质博物馆的水晶大王就出自东海县。水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是SiO2。下列有关石英的叙述不正确的是()A石英不一定是透明的晶体，可以作装饰品B石英可以用来生产玻璃，也可以生产水泥C石英晶体硬度最高，可以制取金刚砂D石英可以用来制取高纯硅，也可以制光导纤维【解析】石英如果其中含有杂质，不都是透明的晶体，故也不可用来制取光学仪器；石英的硬度不是最高的，故C不正确。【答案】C2硅酸铜钡是当今最新科学技术才合成的一种物质，然而科学家惊奇的发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟是硅酸铜钡。以上事实推测关于硅酸铜钡的下列说法中错误的是()A易溶于水 B难溶于水C属于硅酸盐D属于混合物【解析
25、】秦朝兵马俑距今已两千多年，硅酸铜钡作为兵马俑的一种颜料保存至今，很显然这种颜料是难溶于水的。硅酸铜钡肯定是硅酸盐且属混合物。故硅酸铜钡易溶于水的说法是错误的。【答案】A3目前，关于二氧化碳是否为大气污染物有不同的观点。认为“二氧化碳不是大气污染物”的理由是()二氧化碳是重要的化工原料 二氧化碳是植物光合作用的必需原料 二氧化碳是无色、无味、无毒的气体 除二氧化碳外，甲烷、一氧化二氮也是温室气体A BC D【解析】因CO2是无色无味无毒的气体，它可以参与植物的光合作用，因此它不是大气污染物。【答案】B4(2009年威海)炭雕(如下图)是一种集观赏与空气净化为一体的产品，这种产品可对车内及室内空
26、气中的一氧化碳、苯、甲醛、烟雾等有害气体进行有效吸附。取一块制作炭雕的下脚料，进行下面的实验。下列有关叙述不正确的是()A将炭雕下脚料在空气中加热，可以得到使澄清石灰水变浑浊的气体B将炭雕下脚料研成粉末，加入到稀的红墨水中，红墨水褪色C将炭雕下脚料研成粉末，与氧化铜粉末混合加热，可以得到红色固体D将炭雕下脚料加入到盛有氯气的集气瓶中，静置一段时间，黄绿色变浅，其原因是炭雕下脚料中的物质与氯气发生氧化还原反应【解析】含有活性炭的炭雕具有活性炭的性质，在空气中能够燃烧产生二氧化碳，具有吸附性，既能吸附气体，也能吸附有色液体，加热条件下还具有碳的还原性，故选项A、B、C正确，选项D错误。【答案】D5
27、地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物能与下列物质发生化学反应的是()盐酸 浓硫酸 氧气 氢氟酸 氢氧化钾溶液A BC D【解析】地壳中含量第一的元素为氧，第二的元素为硅，二者形成的化合物为SiO2，SiO2在常温下仅与氢氟酸和氢氧化钾溶液(强碱溶液)反应。【答案】B6下列离子方程式不正确的是()A石英与烧碱反应：SiO22OH=SiO32H2OB硅与烧碱反应：Si2OHH2O=SiO322H2C向小苏打溶液中加入过量的石灰水：2HCO3Ca22OH=CaCO32H2OCO32D往水玻璃中加入盐酸：2HSiO32=H2SiO3【解析】选项C中，当石灰水过量时，NaHCO3中的HCO3一定要完
28、全反应转化为CO32，CO32再结合Ca2生成CaCO3沉淀，正确的离子方程式应为HCO3OHCa2=H2OCaCO3。【答案】C 7甲、乙、丙、戊都具有如右图所示的结构单元，图中正四面体以外可能有部分未画出，虚线不表示化学键或分子间作用力，X、Y可以相同也可以不同。已知：甲、乙是同一类型晶体，单质甲能与乙发生置换反应。丙、丁、戊三种粒子含有等量的电子数，其中丙、丁是同一类型晶体中的分子或分子集团。常温下丁呈液态，电离时能产生两种等电子数的粒子。戊是阳离子。(1)甲与乙发生置换反应的化学方程式是(2)写出液态丁产生两种等电子粒子的电离方程式(3)丙是目前重要的能源，丙和丁在催化、加热条件下反应
29、可得到两种可燃性的气体，其反应的化学方程式是(4)戊的电子式是_。7甲、乙、丙、戊都具有如右图所示的结构单元，图中正四面体以外可能有部分未画出，虚线不表示化学键或分子间作用力，X、Y可以相同也可以不同。已知：甲、乙是同一类型晶体，单质甲能与乙发生置换反应。丙、丁、戊三种粒子含有等量的电子数，其中丙、丁是同一类型晶体中的分子或分子集团。常温下丁呈液态，电离时能产生两种等电子数的粒子。戊是阳离子。(1)甲与乙发生置换反应的化学方程式是_。(2)写出液态丁产生两种等电子粒子的电离方程式_。(3)丙是目前重要的能源，丙和丁在催化、加热条件下反应可得到两种可燃性的气体，其反应的化学方程式是_。(4)戊的
30、电子式是_。【解析】中学化学中，具有正四面体基本结构的物质并不多见，通常都是以C、Si为中心原子的物质，如CH4、金刚石、晶体硅、晶体二氧化硅等。解题时可以围绕这一范围进行，另外，本题中丁不是正四面体结构，审题时要仔细，分析得出甲、乙、丙、丁、戊分别是金刚石、SiO2晶体、CH4、H2O、NH4，据此便可作答。【答案】(1)SiO22C Si2CO(2)2H2O OHH3O(3)CH4H2O CO3H2(4)8(2008年广东化学)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下
31、：写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式_。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式_；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_。(2)下列有关硅材料的说法正确的是_(填字母)。A碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维D普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高E盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液
32、，振荡。写出实验现象并给予解释_【解析】(2)SiC和Si3N4均为原子晶体，熔点高，性质稳定，A、B正确。光导纤维的材料为SiO2，C正确。普通玻璃的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3，它是以石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和纯碱(Na2CO3)为主要原料反应制成的，但其不是晶体，无固定熔点。Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2；CaCO3SiO2 CaSiO3CO2，D不正确。常温下，Si只能与唯一一种酸HF反应不与HCl反应，E错。【答案】(1)SiHCl3H2Si3HClSiHCl33H2O=H2SiO33HClH2 高温下，H2遇O2发生爆炸(2)ABC(3)生成白
33、色絮状沉淀，有刺激性气味的气体生成；SiO32与NH4发生水解反应相互促进，SiO322NH42H2O=2NH3H2OH2SiO3晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3：Si3HCl SiHCl3H2SiHCl3与过量H2在1 0001 100 反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：(1)第步制备粗硅的化学反应方程式为：_。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0)中含有少量SiCl4(沸点57.6)和HCl(沸点84.7)，提纯SiHC
34、l3采用的方法为_。(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)：装置B中的试剂是 ，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是：反应一段时间后，装置D中观察到的现象是 ，装置D不能采用普通玻璃管的原因是 ，装置D中发生反应的化学方程式为为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是 。a碘水b氯水cNaOH溶液 dKSCN溶液【解析】分离沸点不同的液体方法就是分馏；根据题干“SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃”可知道H2的作用之一就是排尽装置内的空气，防止SiHCl3自燃，而此H2必须是干燥的可知B的作用就是干燥H2，所以选用浓H2SO4。由于通入D中应是稳定的SiHCl3与过量H2的气流。所以C装置要加热，并且是水浴加热。由于D装置应加热到1 0001 100，所以必须用石英管。鉴定是否含铁单质，用稀HCl溶解后生成Fe2，若选用NaOH溶液，则NaOH会与溶解试样的稀盐酸反应，所以考虑转化为Fe3后再检验，故选b、d。【答案】(1)SiO22C Si2CO(2)分馏(3)浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化有固体物质生成 在此反应温度下，普通玻璃会软化 SiHCl3H2 Si3HCl排尽装置中的空气 bd
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