第四章 第1講 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第四章 常見的非金屬及其化合物,第,1,講 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角,硅,基礎(chǔ)盤點(diǎn),一、碳、硅,自我診斷,1.,有科學(xué)家提出硅是,“,21,世紀(jì)的能源,”,、,“,未來(lái)的,石油,”,的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普遍使用的新型,能源被開發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的下列說法中,你認(rèn)為不妥的是,( ),A.,硅便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳,的燃料,B.,自然界中存在大量的單質(zhì)硅,C.,硅燃燒放出的熱量多，且燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程,度低，容易有效控制,D.,自然界的硅易開采，且可再生,解析,硅在自然界中主要是以化合物的

2、形式存在，,硅的含量在地殼中之所以多,是因?yàn)樯呈闹饕?分是二氧化硅。,答案,B,基礎(chǔ)回歸,1.C,、,Si,單質(zhì)的存在形態(tài)、物理性質(zhì)及用途,（,1,）碳在自然界既有,態(tài)又有,態(tài)。碳的同,素異形體有,、,、無(wú)定形碳、,等。,（,2,）硅在地殼中的含量占第,位，僅次于,，,全部以,態(tài)存在，是一種親,元素,單質(zhì)硅有,和,形兩種。晶體硅是良好的,材料，,在計(jì)算機(jī)等電子工業(yè)，可用作,、大規(guī),模,等。硅是人類將,能轉(zhuǎn)化為,能的,常用材料，所以硅還用于制造,。,游離,化合,金剛石,石墨,C,60,二,氧,化合,氧,晶體,無(wú)定,半導(dǎo)體,半導(dǎo)體芯片,集成電路,太陽(yáng),電,光電池,2.C,、,Si,的化學(xué)性質(zhì),

3、（,1,）碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),常溫下,（填,“,不,”,或,“,很,”,）活潑，在高溫條,件下有強(qiáng),性。,可燃性：,2C+O,2,2CO,、,C+O,2,CO,2,。,還原性,a.,與,Fe,2,O,3,反應(yīng)的化學(xué)方程式：,3C+2Fe,2,O,3,4Fe+3CO,2,;,b.,與,CO,2,反應(yīng)的化學(xué)方程式：,C+CO,2,2CO;,c.,與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式,:C+H,2,O(,g,) CO+H,2,;,d.,與濃,H,2,SO,4,反應(yīng)的化學(xué)方程式：,C+2H,2,SO,4,(,濃,) CO,2,+2SO,2,+2H,2,O,。,不,還原,（,2,）硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),常溫下化學(xué)性質(zhì)不活

4、潑,但能與,、,、,反應(yīng)。,與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：,Si+4HF SiF,4,+2H,2,。,與燒堿反應(yīng)的離子方程式：,Si+2OH,-,+H,2,O,SiO,+2H,2,。,加熱時(shí)與,O,2,、,Cl,2,等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，其化學(xué)方,程式為,。,F,2,HF,強(qiáng)堿,Si+O,2,SiO,2,；,Si+2Cl,2,SiCl,4,二、碳、硅的氧化物,自我診斷,2.,下列關(guān)于,SiO,2,和,CO,2,的敘述中，不正確的是（ ）,A.,都是共價(jià)化合物,B.,都是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，但不能,與任何酸反應(yīng),C.,都能溶于水且與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸,D.SiO,2,可用于制光導(dǎo)纖維，干冰可

5、用于人工降雨,E.CO,2,通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸,F.,根據(jù)反應(yīng),SiO,2,+CaCO,3,CaSiO,3,+CO,2,可推知,硅酸酸性比碳酸強(qiáng),BCF,基礎(chǔ)回歸,1.,碳的氧化物比較,分子式,CO,CO,2,分子極性,極性分子,分子,氧化物類型,不成鹽氧化物,氧化物,工業(yè)制法,（原理）,水煤氣：,非極性,酸性,C+H,2,O(g),CO+H,2,CaCO,3,CaO,+,CO,2,化學(xué)性質(zhì),可燃性：,還原性（如還原,Fe,2,O,3,）,:,具備酸性氧化物,的通性,與,Na,2,O,2,反應(yīng)：,與,Mg,反應(yīng)：,毒性,毒,，能與人體內(nèi)血,紅蛋白結(jié)合,使人體因,缺氧而中毒,無(wú)毒，是造

6、成,效應(yīng)的主,要?dú)怏w,2CO+O,2,2CO,2,3CO+Fe,2,O,3,2Fe+3CO,2,2Na,2,O,2,+2CO,2,2Na,2,CO,3,+O,2,2Mg+CO,2,2MgO+C,劇,溫室,2.,二氧化硅與二氧化碳的性質(zhì)比較,二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，其結(jié)構(gòu)和,主要性質(zhì)可比較如下：,物質(zhì),二氧化硅,二氧化碳,化學(xué)式,SiO,2,CO,2,主要物理性質(zhì),硬度,，熔、沸,點(diǎn),，常溫下為,固體，,溶于水,熔、沸點(diǎn),，常溫下為,氣體，,溶于水,大,高,不,低,微,化學(xué)性質(zhì),與水,反應(yīng),不反應(yīng),與酸,反應(yīng),SiO,2,+4HF,不反應(yīng),與堿,反應(yīng),盛堿液的試劑瓶用,塞,CO,2,+

7、H,2,O H,2,CO,3,SiF,4,+2H,2,O,SiO,2,+2NaOH,Na,2,SiO,3,+H,2,O,；,橡膠,CO,2,+2NaOH,Na,2,CO,3,+H,2,O,CO,2,+NaOH,NaHCO,3,或,化學(xué)性質(zhì),與鹽,反應(yīng),SiO,2,+Na,2,CO,3,；,SiO,2,的,性,Ca(ClO),2,+CO,2,+H,2,O,；,CO,2,+Na,2,CO,3,+H,2,O,與堿,性氧化,物反應(yīng),SiO,2,+CaO,CO,2,+CaO,Na,2,SiO,3,+CO,2,難揮發(fā),CaCO,3,+2HClO,2NaHCO,3,CaSiO,3,CaCO,3,三、硅酸、硅

8、酸鹽,自我診斷,3.,從下面所給的四個(gè)詞中選出一個(gè)與陶瓷、玻璃、,水泥同類的是 （ ）,A.,光導(dǎo)纖維,B.,有機(jī)玻璃,C.,人造纖維,D.,磚瓦,解析,從題干所給的信息：陶瓷屬于硅酸鹽，也,屬于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料，玻璃和水泥屬于硅酸,鹽,很明顯,另一物質(zhì)必須屬于硅酸鹽才能使其歸納,在一起，由此不難得出選項(xiàng),D,是正確的。,A,的主要,成分,SiO,2,不屬于硅酸鹽；有機(jī)玻璃和人造纖維都,屬于有機(jī)物，不符合題意；磚瓦是陶瓷器中的土,器，屬于硅酸鹽。,D,4.,北京,2008,年奧運(yùn)金牌,“,金鑲玉,”,環(huán)形玉壁由昆侖玉,制成,昆侖玉的成分可簡(jiǎn)單看成是,Ca,2,Mg,5,Si,8,O,22,(

9、OH),2,則其用二氧化硅和金屬氧化物的形式可表示為（ ）,A.CaO,MgO,SiO,2,H,2,O,B.2CaO,5MgO,8SiO,2,H,2,O,C.2CaO,MgO,SiO,2,2H,2,O,D.5CaO,2MgO,8SiO,2,H,2,O,解析,根據(jù)硅酸鹽改寫成氧化物的要求和元素守恒,昆侖玉的氧化物形式為,2CaO,5MgO,8SiO,2,H,2,O,。,B,基礎(chǔ)回歸,1.,硅酸,（,1,）硅酸的性質(zhì),硅酸,溶于水，其酸性比碳酸,，硅酸,(,填,“,能,”,或,“,不能,”,),使紫色石蕊試液變紅色。,硅酸不穩(wěn)定,受熱易分解,:,。,硅酸能與堿溶液反應(yīng)，如與,NaOH,溶液反應(yīng)的化

10、,學(xué)方程式為：,。,硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能,力強(qiáng)，常用作,。,不,弱,不能,H,2,SiO,3,SiO,2,+H,2,O,H,2,SiO,3,+2NaOH Na,2,SiO,3,+2H,2,O,干燥劑,2.,硅酸鈉,（,1,）物理性質(zhì),白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱,，有黏性。,（,2,）化學(xué)性質(zhì),水解顯,性。,與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)，化學(xué)方程式分別為：,與鹽酸反應(yīng)：,。,與,CO,2,水溶液反應(yīng)：,。,（,3,）用途：黏合劑（礦物膠），耐火阻燃材料。,水玻璃,堿,Na,2,SiO,3,+2HCl 2NaCl+H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+CO,2,+

11、H,2,O,H,2,SiO,3,+Na,2,CO,3,3.,硅酸鹽,（,1,）概念：,的,總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。,（,2,）表示方法,硅酸鹽礦物的成分復(fù)雜，多用氧化物的形式表示,它們的組成，如硅酸鈉（,Na,2,SiO,3,）寫成,鉀云母（,KH,2,Al,3,Si,3,O,12,）寫成,。,由硅、氧和金屬元素組成的化合物,Na,2,O,SiO,2,K,2,O,3Al,2,O,3,6SiO,2,2H,2,O,4.,傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料,（,1,）普通玻璃,主要原料：,。,主要成分：,、,、,。,純堿、石灰石、石英,Na,2,SiO,3,CaSiO,3,SiO,2,（,2,）普通硅酸鹽水

12、泥,主要原料：,、,。,主要成分（寫出名稱和化學(xué)式）：,。,石灰石,黏土,硅酸三鈣,(3CaO,SiO,2,),、硅酸二鈣,(2CaO,SiO,2,),、,鋁酸三鈣,(3CaO,Al,2,O,3,),要點(diǎn)一 碳、硅及其化合物的特性及應(yīng)用,1.,碳、硅元素單質(zhì)及其化合物的特性,（,1,）一般情況，非金屬元素單質(zhì)熔、沸點(diǎn)低，硬,度小，但硅、金剛石熔、沸點(diǎn)高，硬度大，其中,金剛石為硬度最大的物質(zhì)。,（,2,）一般情況，非金屬元素單質(zhì)為絕緣體，但硅,為半導(dǎo)體，石墨為電的良導(dǎo)體。,（,3,）一般情況，較強(qiáng)氧化劑,+,較強(qiáng)還原劑,較弱氧化劑,+,較弱還原劑，而碳卻還原出比它更,強(qiáng)的還原劑：,SiO,2,+

13、2C Si+2CO,FeO+C,Fe+CO,。,要點(diǎn)精講,（,4,）非金屬單質(zhì)與堿反應(yīng)一般是非金屬既作氧化,劑又作還原劑，而,Si,與堿溶液反應(yīng)卻只作還原劑。,Si+2NaOH+H,2,O Na,2,SiO,3,+2H,2,。,（,5,）一般情況，較活潑金屬,+,酸 鹽,+,氫氣，,然而,Si,是非金屬，卻能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)：,Si+4HF SiF,4,+2H,2,。,（,6,）一般情況，堿性氧化物,+,酸 鹽,+,水，,SiO,2,是酸性氧化物卻能與氫氟酸反應(yīng)：,SiO,2,+4HF SiF,4,+2H,2,O(SiF,4,也不屬于鹽,),。,（,7,）無(wú)機(jī)酸一般能溶于水，而,H,2,SiO

14、,3,及,H,4,SiO,4,卻,難溶于水。,（,8,）,H,2,CO,3,的酸性大于,H,2,SiO,3,，所以有,Na,2,SiO,3,+CO,2,+H,2,O H,2,SiO,3,+Na,2,CO,3,但,高溫下：,Na,2,CO,3,+SiO,2,Na,2,SiO,3,+CO,2,也能,發(fā)生（,CO,2,離開反應(yīng)體系）。,（,9,）一般情況，非常活潑金屬（,Na,、,K,等）才能夠置換出水中的氫，但,C+H,2,O,（,g,）,CO+H,2,。,（,10,）一般情況，非金屬氧化物與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸，如,CO,2,+H,2,O H,2,CO,3,，但,SiO,2,不溶于水，不與水反應(yīng)。

15、,2.,硅與鋁的相似性及區(qū)別,（,1,）與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)時(shí)相似,Si,、,Al,均與,NaOH,溶液反應(yīng)生成鹽和,H,2,。,SiO,2,、,Al,2,O,3,、,H,2,SiO,3,、,H,3,AlO,3,Al(OH),3,均,與,NaOH,溶液反應(yīng)生成鹽和水。,Na,2,SiO,3,、,NaAlO,2,溶液通入過量,CO,2,均生成白色,沉淀。,（,2,）區(qū)別,除氫氟酸外，,Si,、,SiO,2,、,H,2,SiO,3,不與其它酸反,應(yīng)。,Al,2,O,3,、,Al(OH),3,屬兩性化合物。,Na,2,SiO,3,溶液、,NaAlO,2,溶液與過量鹽酸反應(yīng)時(shí),現(xiàn)象不同。,【,典例導(dǎo)析,1】

16、,晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備,純硅的主要步驟如下：,高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅,粗硅與干燥,HCl,氣體反應(yīng)制得,SiHCl,3,:,Si+3HCl SiHCl,3,+H,2,SiHCl,3,與過量,H,2,在,1 0001 100,反應(yīng)制得純硅,已知,SiHCl,3,能與,H,2,O,強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。,請(qǐng)回答下列問題：,（,1,）第步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為,。,（,2,）粗硅與,HCl,反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的,SiHCl,3,（沸,點(diǎn),33.0),中含有少量,SiCl,4,（沸點(diǎn),57.6),和,HCl,（沸點(diǎn),-84.7),提純,SiHCl,3,采用的方法為,。

17、,（,3,）用,SiHCl,3,與過量,H,2,反應(yīng)制備純硅的裝置如下（熱,源及夾持裝置略去）：,裝置,B,中的試劑是,。,裝置,C,中的燒瓶需要加熱，其目的是,。,反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置,D,中觀察到的現(xiàn)象是,，,裝置,D,不能采用普通玻璃管的原因是,，,裝置,D,中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,。,為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn),裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及,。,為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸,溶解，取上層清液后需再加入的試劑（填寫字母代號(hào)）,是,。,a.,碘水,b.,氯水,c.NaOH,溶液,d.KSCN,溶液,e.Na,2,SO,3,溶液,解析,（,1,）根

18、據(jù)題給信息，粗硅可以用碳還原二氧化硅,的辦法來(lái)制得，故反應(yīng)方程式為,SiO,2,+2C Si+2CO,；,（,2,）因,HCl,易溶于水，而,SiHCl,3,與,H,2,O,強(qiáng)烈反應(yīng)，故提,純,SiHCl,3,的方法只能在無(wú)水的條件下利用它們的沸點(diǎn)不,同，采用分餾的方法進(jìn)行；,（,3,）因,SiHCl,3,與水強(qiáng)烈反應(yīng)，故,A,中產(chǎn)生的,H,2,必須干,燥，故,B,中的液體一定為濃,H,2,SO,4,，且,C,中燒瓶需加熱，,其目的是使,SiHCl,3,氣化，加快與,H,2,的反應(yīng)。根據(jù)題給,信息石英管中產(chǎn)生的物質(zhì)應(yīng)為硅，故,D,中現(xiàn)象為有固體,產(chǎn)生，由題給信息，制純硅的反應(yīng)條件為,1 000

19、1 100,，,此溫度下普通玻璃容易軟化。因高溫下,H,2,與,O,2,容易反,應(yīng)而爆炸，故還應(yīng)排盡裝置中的空氣。鐵與鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生,Fe,2+,，其檢驗(yàn)方法常常采用先將,Fe,2+,氧化為,Fe,3+,然后,再加入,KSCN,溶液看是否變紅來(lái)檢驗(yàn)。,答案,（,1,）,SiO,2,+2C Si+2CO,(2),分餾（或蒸餾）,（,3,）濃硫酸 使滴入燒瓶中的,SiHCl,3,氣化,有固體物質(zhì)生成 在反應(yīng)溫度下，普通玻璃會(huì)軟化,SiHCl,3,+H,2,Si+3HCl,排盡裝置中的空氣 ,bd,遷移應(yīng)用,1,下列說法正確的是 （ ）,A.,因,SiO,2,不溶于水，故,SiO,2,不是,H,2,

20、SiO,3,的酸酐,B.CO,2,通入水玻璃可以得到原硅酸,C.CO,2,通入飽和氯化鈣溶液中能生成白色沉淀,D.,水晶項(xiàng)鏈?zhǔn)枪杷猁}制品,解析,SiO,2,、硅酸（,H,2,SiO,3,）、原硅酸（,H,4,SiO,4,）,中硅均為,+4,價(jià)，故,SiO,2,是,H,2,SiO,3,和,H,4,SiO,4,的酸酐，,A,錯(cuò)誤；,CO,2,通入水玻璃可生成原硅酸（習(xí)慣上寫,生成硅酸,H,2,SiO,3,），,B,正確；,CO,2,通入,CaCl,2,溶液不,會(huì)生成,CaCO,3,沉淀，,C,錯(cuò)誤；水晶項(xiàng)鏈的成分是,SiO,2,而不是硅酸鹽。,B,遷移應(yīng)用,2,已知,A,是一種不溶于水的酸酐。根據(jù)

21、圖,示轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答：,（,1,）,A,是,，,B,是,，,D,是,。,（,2,）寫出,各步反應(yīng)的化學(xué)方程式，如是離,子反應(yīng)請(qǐng)改寫成離子方程式。,。,。,。,。,。,答案,（,1,）,SiO,2,Na,2,SiO,3,H,2,SiO,3,（,2,）,SiO,2,+Na,2,CO,3,Na,2,SiO,3,+CO,2,SiO,+CO,2,+H,2,O H,2,SiO,3,+CO,SiO,2,+2OH,-,SiO,+H,2,O,SiO,+2H,+,H,2,SiO,3,H,2,SiO,3,SiO,2,+H,2,O,要點(diǎn)二 無(wú)機(jī)非金屬材料的使用,無(wú)機(jī)非金屬材料在日常生活中有廣泛的用途，,這些知識(shí)大多數(shù)

22、屬于識(shí)記知識(shí)。,【,典例導(dǎo)析,2】,下列關(guān)于無(wú)機(jī)非金屬材料的說法,中不正確的是 （ ）,A.,傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料是指玻璃、水泥、陶瓷,等硅酸鹽材料,B.,新型無(wú)機(jī)非金屬材料雖然克服了傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非,金屬材料的缺點(diǎn)，但強(qiáng)度比較差,C.,高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬,度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn),D.,傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料和新型無(wú)機(jī)非金屬材料,的主要成分不同,解析,無(wú)機(jī)非金屬材料分為傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料和,新型無(wú)機(jī)非金屬材料兩大類。傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材,料是指我們常說的硅酸鹽材料，包括玻璃、水泥、,磚瓦、陶瓷等；新型無(wú)機(jī)非金屬材料是指一些新,型的具有特殊結(jié)構(gòu)和特殊功能的非硅酸鹽型材料。,新型無(wú)機(jī)非金屬

23、材料與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料相比，,具有許多優(yōu)良性能,如耐高溫、耐磨損、耐酸堿腐,蝕、具有壓電效應(yīng)、具有生物功能等。,答案,B,遷移應(yīng)用,3,下列表述正確的是 （ ）,人造剛玉的熔點(diǎn)很高，可用作高級(jí)耐火材料，,主要成分是二氧化硅,化學(xué)家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進(jìn)行無(wú)溶,劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽,提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是,硅酸鹽材料,夏天到了，游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化,硅玻璃制作的變色眼鏡來(lái)保護(hù)眼睛,太陽(yáng)能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于,環(huán)保、節(jié)能,A. B. C. D.,解析,本題主要考查學(xué)生對(duì)身邊常見的化學(xué)制品的,了解情況。側(cè)重考查學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解釋和解,決身

24、邊化學(xué)問題的能力。人造剛玉主要成分為,Al,2,O,3,，錯(cuò)；瑪瑙的主要成分是,SiO,2,，,錯(cuò),；變,色眼鏡鏡片應(yīng)是在普通硼酸鹽玻璃中加入光敏物,質(zhì),AgBr,等,并加入極少光敏化劑如,CuO,等制成，故,錯(cuò)。,答案,D,要點(diǎn)三 置換反應(yīng)問題探究,有關(guān)置換反應(yīng)題是高考的熱點(diǎn)，在高考試題中多,次出現(xiàn)。通過對(duì)下列高考案例的探究，希望能弄,清該類題的命題特點(diǎn)，掌握解題規(guī)律。,置換反應(yīng)的類型,（,1,）金屬 金屬,如,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,2Al+Fe,2,O,3,Al,2,O,3,+2Fe,（,2,）金屬 非金屬,固態(tài)金屬 氣態(tài)非金屬,如,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,2

25、Na+2H,2,O 2NaOH+H,2,3Fe+4H,2,O(g) Fe,3,O,4,+4H,2,固態(tài)金屬 固態(tài)非金屬,如,2Mg+CO,2,2MgO+C,（,3,）非金屬 非金屬,固態(tài)非金屬 固態(tài)非金屬,如,2C+SiO,2,Si+2CO,固態(tài)非金屬 氣態(tài)非金屬,如,C+H,2,O,（,g,）,CO+H,2,氣態(tài)非金屬 固態(tài)非金屬,如,Cl,2,+2KI 2KCl+I,2,O,2,+2H,2,S 2S+2H,2,O,氣態(tài)非金屬 氣態(tài)非金屬,如,2F,2,+2H,2,O 4HF+O,2,氣態(tài)非金屬 液態(tài)非金屬,如,Cl,2,+2KBr 2KCl+Br,2,(4),非金屬 金屬,如,C+2CuO

26、 2Cu+CO,2,3H,2,+Fe,2,O,3,2Fe+3H,2,O,【,典例導(dǎo)析,3】,置換反應(yīng)的通式可以表示為：,單質(zhì)（,1,）,+,化合物（,1,）,化合物（,2,）,+,單質(zhì)（,2,）,請(qǐng)寫出滿足以下要求的,3,個(gè)置換反應(yīng)的化學(xué)方程式：,所涉及的元素的原子序數(shù)都小于,20,；,6,種單質(zhì)分屬,6,個(gè)不同的主族。,解析,根據(jù)題意：方程式所涉及的元素的原子序數(shù),都小于,20,，且所涉及的,6,種單質(zhì)應(yīng)分屬,6,個(gè)不同的,主族，所以滿足要求的置換反應(yīng)的化學(xué)方程式為：,2Mg+CO,2,2MgO+C,，,2Al+6HCl,2AlCl,3,+3H,2,2F,2,+2H,2,O,4,HF+O,2

27、,(,或,Cl,2,+H,2,S 2HCl+S),答案,2Mg+CO,2,2MgO+C,2Al+6HCl 2AlCl,3,+3H,2,2F,2,+2H,2,O 4HF+O,2,（或,Cl,2,+H,2,S 2HCl+S),遷移應(yīng)用,4,X,、,Y,為由短周期元素組成的單質(zhì),X,、,Y,的組成元素為同主族元素，,U,、,V,為它們的化合,物，這些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中反應(yīng),條件和某些反應(yīng)物和產(chǎn)物已經(jīng)略去。,（,1,）若,V,是水，則,X,是,，,U,是,。,（,2,）若,U,、,V,均為氧化物，則反,應(yīng),的化學(xué)反應(yīng)方程式為,；,答案,（,1,）,O,2,H,2,S,（,2,）,SiO,

28、2,+2C Si+2CO,題組一 碳族元素性質(zhì)的相似性和遞變性,1.,下列關(guān)于碳族元素的說法中，錯(cuò)誤的是,( ),A.,它們從上到下非金屬性向金屬性遞變的趨勢(shì),比鹵素明顯,B.,碳族元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性從上到下逐,漸減弱,C.,碳族元素原子的最外層都有,4,個(gè)電子,D.,主要化合價(jià)有,+2,價(jià)和,+4,價(jià)，大多數(shù),+2,價(jià)化合,物穩(wěn)定,解析,碳族元素的,C,、,Si,、,Ge,、,Sn,的,+4,價(jià)穩(wěn)定，,Pb,的,+2,價(jià)穩(wěn)定。,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,D,2.,根據(jù)碳族元素的相似性與遞變性、一般性與特殊,性的知識(shí)，判斷下列說法正確的是,( ),A.CO,2,、,PbO,2,都是強(qiáng)氧化劑,B.CO,2

29、,和,PbO,2,都是弱氧化劑,CO,和,PbO,都是還原劑,C.Sn(OH),4,可與,NaOH,反應(yīng)，但不與鹽酸反應(yīng),D.Ge,、,Si,是半導(dǎo)體材料,解析,碳族元素中，,C,、,Si,、,Ge,、,Sn,的,+4,價(jià)化合物,穩(wěn)定，而,Pb,的,+2,價(jià)化合物穩(wěn)定,+4,價(jià)不穩(wěn)定的元素,表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，,+2,價(jià)不穩(wěn)定的元素則表現(xiàn)強(qiáng)還原,性，故,A,、,B,都錯(cuò)；,Sn,是典型金屬，所以其最高價(jià),氧化物對(duì)應(yīng)的水化物,Sn(OH),4,與,HCl,易反應(yīng)；,D,的,說法正確。,D,3.,根據(jù)錫、鉛的主要化合價(jià)及其穩(wěn)定性，完成下列,填空：,（,1,）錫的,+2,價(jià)化合物應(yīng)具有較強(qiáng)的,性，鉛,的,

30、+4,價(jià)化合物應(yīng)具有較強(qiáng)的,性。,（,2,）已知,Sn,2+,的還原性比,Fe,2+,的還原性強(qiáng)，,PbO,2,的氧化性比,Cl,2,的氧化性強(qiáng)。試寫出下列反應(yīng)的化,學(xué)方程式：,氯氣與錫共熱,。,氯氣與鉛共熱,。,PbO,2,與濃鹽酸共熱,。,答案,（,1,）還原 氧化,（,2,）,Sn+2Cl,2,SnCl,4,Pb+Cl,2,PbCl,2,PbO,2,+4HCl(,濃,) PbCl,2,+Cl,2,+2H,2,O,解析,題組二 硅、無(wú)機(jī)非金屬材料,4.,硅及其化合物在材料領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。下列敘述,不正確的是,( ),A.,硅單質(zhì)可用來(lái)制造太陽(yáng)能電池,B.,二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的材料,C.

31、,二氧化硅是制造玻璃的主要原料,D.,硅酸鹽可用來(lái)制作水晶、瑪瑙等工藝品,解析,光導(dǎo)纖維的材料是,SiO,2,，,B,項(xiàng)對(duì),;,制造玻璃,的主要原料有,SiO,2,、,Na,2,CO,3,、,CaCO,3,，故,C,項(xiàng)對(duì)；,制作水晶、瑪瑙的材料主要成分是,SiO,2,，并非是,硅酸鹽，故,D,項(xiàng)錯(cuò)。,D,5.,世界著名的科技史專家、英國(guó)劍橋大學(xué)的李約瑟,博士考證說：,“,中國(guó)至少在距今,3 000,年以前，就,已經(jīng)使用玻璃了。,”,下列有關(guān)玻璃的說法不正確,的是,( ),A.,制普通玻璃的原料主要是純堿、石灰石和石英,B.,普通玻璃的主要成分之一是二氧化硅,C.,普通玻璃有固定的熔點(diǎn),D.,盛

32、放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，是為了,防止燒堿跟二氧化硅生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶,口粘在一起,解析,制造普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂在,玻璃熔爐中發(fā)生反應(yīng)：,Na,2,CO,3,+SiO,2,Na,2,SiO,3,+CO,2,CaCO,3,+SiO,2,CaSiO,3,+CO,2,所以普通玻璃的成分是,Na,2,SiO,3,、,CaSiO,3,、,SiO,2,的,混合物，沒有固定的熔點(diǎn)。,答案,C,6.,青石棉（,cricidolite,）是一種致癌物質(zhì)，其化學(xué)式,為,Na,2,Fe,5,Si,8,O,22,(OH),2,(,化學(xué)組成可表示為,Na,2,O,3FeO,Fe,2,O,3,8S

33、iO,2,H,2,O),。,青石棉用稀硝酸溶液處,理時(shí),還原產(chǎn)物只有,NO,，下列說法正確的是,( ),A.,青石棉不屬于硅酸鹽原料,B.,青石棉中含有一定量的石英晶體,C.,青石棉屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料,D.1 mol,青石棉能使,1 mol,稀硝酸被還原,解析,由,3FeO+10HNO,3,3Fe(NO,3,),3,+NO+5H,2,O,得關(guān)系式：,Na,2,Fe,5,Si,8,O,22,(OH),2,3FeOHNO,3,1 mol 1 mol,答案,D,7.,對(duì)于化學(xué)方程式,SiO,2,+3C SiC+2CO,有關(guān),敘述正確的是,( ),A.,反應(yīng)中,SiO,2,是氧化劑，,C,是還原劑

34、,B.,硅元素被還原了，碳元素被氧化了,C.,在反應(yīng)中,C,是氧化劑,D.,在反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為,12,解析,雙線橋法表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向及數(shù)目,如下： 反應(yīng)中只有,C,元素,化合價(jià)改變，因此碳在反應(yīng)中既是氧化,劑，又是還原劑，且,n,（氧化劑）,n,（還原劑）,=12,。,D,8.,含,A,元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含,A,元素的一種化合物,C,可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊,材料,光導(dǎo)纖維，,C,與燒堿反應(yīng)生成含,A,元素的化,合物,D,。,（,1,）在元素周期表中，,A,位于,族，與,A,同族,但相對(duì)原子質(zhì)量比,A,小的元素,B,的原子結(jié)構(gòu)示意圖,為,，,A

35、,與,B,在原子的電子層結(jié)構(gòu)上的相,同點(diǎn)是,。,（,2,）易與,C,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是,，反應(yīng)的,化學(xué)方程式是,。,（,3,）將,C,與純堿混合高溫熔融時(shí)也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生,成,D,，同時(shí)還生成,B,的最高價(jià)氧化物,E,；將全部的,E,與全部的,D,在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成含,A,的化合物,F,。,寫出生成,D,和,F,的化學(xué)反應(yīng)方程式：,。,要將純堿高溫熔化,下列坩堝中不可選用的是,（ ）,A.,普通玻璃坩堝,B.,石英玻璃坩堝,C.,氧化鋁坩堝,D.,鐵坩堝,（,4,）,100 g C,與石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成,的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為,11.2 L,100 g,混

36、合物,中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是,。,解析,（,1,）,A,的單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料，可知,A,為,Si,，,位于,A,族,與之同族且相對(duì)原子質(zhì)量較小的是碳,元素，二者共同點(diǎn)是最外層均有,4,個(gè)電子。,（,2,）,C,為,SiO,2,，易與氫氟酸反應(yīng)生成,SiF,4,和,H,2,O,。,（,3,）,SiO,2,與純堿高溫反應(yīng)生成,Na,2,SiO,3,（,D,）和,CO,2,（,E,）。,（,4,）不論,CaCO,3,過量與否，生成,CO,2,由,CaCO,3,決,定，由關(guān)系式,CaCO,3,CO,2,得：,解得,m,(CaCO,3,)=50 g,混合物中石灰石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,=50%,。,答案,（,1,

37、）, A,最外層均有,4,個(gè)電子,（,2,）氫氟酸,SiO,2,+4HF SiF,4,+2H,2,O,（,3,）,SiO,2,+Na,2,CO,3,Na,2,SiO,3,+CO,2,，,Na,2,SiO,3,+CO,2,+H,2,O Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,ABC (4)50%,9.,在下圖所示的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中，,A,是一種固,體單質(zhì)，,E,是一種白色不溶于水的物質(zhì)。據(jù)此填,空。,（,1,）寫出各物質(zhì)的化學(xué)式：,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,。,（,2,）,B,與,a,溶液反應(yīng)的離子方程式是,。,（,3,）,A,與,a,溶液反應(yīng)的離子方程式是,。,解析,本題

38、,“,突破口,”,是,C,中加入過量,HCl,產(chǎn)生不溶于,鹽酸的白色沉淀，推知,E,可能是硅酸。,A,可能是,Si,，,代入題目驗(yàn)證，,B,為,SiO,2,，能與,Si,和,SiO,2,反應(yīng)的溶,液可能為,HF,溶液或,NaOH,溶液，結(jié)合題目知,a,溶液,為,NaOH,溶液，,C,為,Na,2,SiO,3,D,為,H,2,O,，,F,為,H,2,。,答案,（,1,）,Si SiO,2,Na,2,SiO,3,H,2,O H,2,SiO,3,H,2,（,2,）,SiO,2,+2OH,-,SiO +H,2,O,（,3,）,Si+2OH,-,+H,2,O SiO +2H,2,一、選擇題,（本題包括,

39、12,小題，每題,5,分，共,60,分）,1.,(2009,廣東理基，,22),下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物,的說法正確的是 （ ）,硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素 水泥、,玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品 高純度的硅,單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維 陶瓷是人類應(yīng)用,很早的硅酸鹽材料,A. B. C. D.,解析,硅元素在地殼中的含量?jī)H次于氧，排第二,位，是構(gòu)成巖石和礦物的基本元素,;,水晶的主要成,分為,SiO,2,，錯(cuò),;,制作光導(dǎo)纖維的原料是石英，而,不是高純硅，錯(cuò)。,定時(shí)檢測(cè),C,2.,(2009,重慶理綜，,6),材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對(duì),應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是 （ ）,解析,金剛石是一種碳單質(zhì)，所以

40、,A,項(xiàng)錯(cuò)。,材料,主要化學(xué)成分,A,剛玉、金剛石,三氧化二鋁,B,大理石、石灰石,碳酸鈣,C,普通水泥、普通玻璃,硅酸鹽,D,沙子、石英,二氧化硅,A,3.,(2009,全國(guó)理綜,7),將,15,mL,2 mol/L Na,2,CO,3,溶液,逐滴加入到,40,mL,0.5 mol/L,MCl,n,鹽溶液中，恰好,將溶液中的,M,n,+,離子完全沉淀為碳酸鹽，則,MCl,n,中,n,值是 （ ）,A.4B.3C.2D.1,解析,含有,M,n,+,碳酸鹽的化學(xué)式為,M,2,(CO,3,),n,即,2M,n,+,n,CO,2,n,40 mL,0.5 mol/L 15 mL,2 mol/L,解得,

41、n,=3,。,B,4.,（,2008,上海，,22,改編）,在石灰窯中燒制生石灰，,1 mol CaCO,3,完全分解所需要的能量，可燃燒,0.453 mol,碳來(lái)提供。設(shè)空氣中,O,2,體積分?jǐn)?shù)為,0.21,N,2,為,0.79,則石灰窯產(chǎn)生的氣體中,CO,2,的體積分?jǐn)?shù),可能是,( ),A.0.50B.0.46C.0.49D.0.52,解析,由反應(yīng),CaCO,3,CaO+CO,2,、,C+O,2,CO,2,，若,0.453 mol C,與空氣中的氧氣恰好完全反,應(yīng)生成,0.453 mol CO,2,其與,1 mol CaCO,3,分解生成,的,CO,2,的和為,1.453 mol,，空氣中

42、的,N,2,的物質(zhì)的量,為,n,（,N,2,）,=,0.79=1.7 mol,CO,2,的,體積分?jǐn)?shù)為,=0.46,因此,CO,2,的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)小于或等于,0.46,。,答案,B,5.,(2008,全國(guó)理綜,8),對(duì)于,A,族元素，下列敘述中,不正確的是 （ ）,A.SiO,2,和,CO,2,中，,Si,和,O,、,C,和,O,之間都是共價(jià)鍵,B.C,、,Si,和,Ge,的最外層電子數(shù)都是,4,，次外層電子,數(shù)都是,8,C.CO,2,和,SiO,2,都是酸性氧化物，在一定條件下都,能和氧化鈣反應(yīng),D.,該族元素的主要化合價(jià)是,+4,和,+2,解析,C,的原子序數(shù)為,6,，最外層電子數(shù)是,4,，

43、次外,層電子數(shù)為,2,，所以,B,不正確；,CO,2,和,SiO,2,都是共,價(jià)化合物、酸性氧化物，因此,A,、,C,正確；第,A,族元素的主要化合價(jià)為,+4,價(jià)和,+2,價(jià)，,D,正確。,B,6.,（,2008,北京理綜，,12,）,工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱,化學(xué)方程式如下：,SiCl,4,（,g,）,+2H,2,（,g,）,Si,（,s,）,+4HCl,（,g,）,H,=+,Q,kJ/mol,（,Q,0,）,某溫度、壓強(qiáng)下，將一定量反應(yīng)物通入密閉容器,進(jìn)行以上反應(yīng)（此條件下為可逆反應(yīng)），下列敘,述正確的是 （ ）,A.,反應(yīng)過程中，若增大壓強(qiáng)能提高,SiCl,4,的轉(zhuǎn)化率,B.,若反應(yīng)開始時(shí)

44、,SiCl,4,為,1 mol,，則達(dá)到平衡時(shí)，吸,收熱量為,Q,kJ,C.,反應(yīng)至,4 min,時(shí)，若,HCl,濃度為,0.12 mol/L,則,H,2,的,反應(yīng)速率為,0.03 mol/,（,L,min,）,D.,當(dāng)反應(yīng)吸收熱量為,0.025,Q,kJ,時(shí)，生成的,HCl,通入,100,mL,1 mol/L,的,NaOH,溶液中恰好反應(yīng),解析,因反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，所以加壓會(huì)減小,SiCl,4,的轉(zhuǎn)化率，,A,錯(cuò)；因反應(yīng)為可逆反應(yīng)，,SiCl,4,不可能反應(yīng),1 mol,，故達(dá)平衡時(shí)吸收熱量應(yīng)小于,Q,kJ,，,B,錯(cuò)；列式計(jì)算,v,（,HCl,）,=,=0.03 mol/,（,L,

45、min,），,v,（,H,2,）,=,v,（,HCl,）,=0.015,mol/L,min,-1,，,C,錯(cuò)誤；據(jù)熱化學(xué)方程式比例關(guān)系計(jì),算，吸收,0.025,Q,kJ,能量，則有,0.1 mol,HCl,生成，可,中和,0.1 mol,NaOH,，,D,正確。,答案,D,7.,下列說法不正確的是,( ),將,CO,2,通入溶有足量氨的,BaCl,2,溶液中，無(wú)白色,沉淀生成 將鹽酸、,KSCN,溶液和,Fe(NO,3,),2,溶液,三種溶液混合，混合溶液顯紅色 向某溶液中,滴入鹽酸酸化的,BaCl,2,溶液產(chǎn)生白色沉淀，證明,溶液中一定含有,SO ,將兩小塊質(zhì)量相等的,金屬鈉，一塊直接投入水

46、中,另一塊用鋁箔包住,在鋁箔上刺些小孔，然后按入水中，兩者放出的,氫氣質(zhì)量相等,A.,只有,B.,C.D.,解析,中的反應(yīng)有,2NH,3,+H,2,O+CO,2,（,NH,4,）,2,CO,3,，（,NH,4,）,2,CO,3,+BaCl,2,BaCO,3,+2NH,4,Cl,，故不正確；可能會(huì)生成,AgCl,白色沉淀，有,Ag,+,的干擾，故不正確；,中,2Al+2NaOH+2H,2,O 2NaAlO,2,+3H,2,用鋁,箔包住的鈉塊產(chǎn)生的氫氣多，故不正確。,答案,C,8.,金屬鎂在二氧化碳中燃燒生成,MgO,和,C,，將一定,量金屬鎂在含二氧化碳、氧氣的混合氣體中燃燒,后得到的固體，加入

47、足量鹽酸中，充分反應(yīng)后，,將溶液蒸干，然后隔絕空氣灼燒，得到的固體成,分可能是,( ),A.MgO,和,Mg(OH),2,B.MgO,C.MgCl,2,和,C D.Mg(OH),2,解析,發(fā)生的反應(yīng)依次為：,2Mg+O,2,2MgO,、,2Mg+CO,2,2MgO+C,、,C+O,2,CO,2,、,MgO+2HCl MgCl,2,+H,2,O,、,MgCl,2,+2H,2,O,Mg(OH),2,+2HCl,加熱使得,HCl,揮發(fā)逸出,促進(jìn),MgCl,2,的水解生成,Mg(OH),2,，,Mg(OH),2,MgO+H,2,O,，,故最終得到的固體成分可能是,MgO,和,C,，或是,MgO,。,答

48、案,B,9.,白云石化學(xué)式為,CaCO,3,x,MgCO,3,。,以它為原料，可制 取耐火材料,MgO,等。稱取,27.6 g,白云石樣品，高溫,加熱到質(zhì)量不再變化，收集到,CO,2,的體積為,6.72 L,（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。下列說法正確,的是,( ),A.,x,=3,B.,x,=2,C.,該樣品高溫條件下充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量,是,14.4 g,D.,該樣品高溫條件下充分反應(yīng)后剩余固體中,MgO,的質(zhì)量是,4.0 g,解析,CaCO,3,x,MgCO,3,CaO+,x,MgO+(,x,+1)CO,2,(100+84,x,) g (,x,+1) mol,27.6 g 0.3 mol,所以,x,=

49、1,剩余固體的質(zhì)量為,27.6 g-0.3 mol,44 g/mol=14.4 g,。,答案,C,10.,現(xiàn)有下列五個(gè)轉(zhuǎn)化，其中不可能通過一步反應(yīng)實(shí),現(xiàn)的是 （ ）,SiO,2,Na,2,SiO,3,CuSO,4,CuCl,2,SiO,2,H,2,SiO,3,CuOCu(OH),2,Na,2,O,2,NaOH,A. B. C. D.,解析,SiO,2,+2NaOH Na,2,SiO,3,+H,2,O,CuSO,4,+BaCl,2,BaSO,4,+CuCl,2,2Na,2,O,2,+2H,2,O 4NaOH+O,2,SiO,2,和,CuO,均不溶于水，因此,SiO,2,、,CuO,不可能通過一步

50、反,應(yīng)分別生成,H,2,SiO,3,、,Cu(OH),2,。,B,11.,下列離子方程式書寫正確的是,( ),A.,往,NaOH,溶液中通入少量,CO,2,:,CO,2,+OH,-,HCO,B.,單質(zhì),Si,與氫氟酸反應(yīng),:,Si+4HF H,2,+SiF,4,C.,石英砂與燒堿反應(yīng)制水玻璃,:,SiO,2,+2OH,-,SiO,+H,2,O,D.,往水玻璃中通入二氧化碳,:,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,H,2,SiO,3,+2Na,+,+CO,C,12.,漢代器物上的顏料,“,漢紫,”,至今尚沒有發(fā)現(xiàn)其自然存,在的記載。,20,世紀(jì),80,年代科學(xué)家進(jìn)行超導(dǎo)材料研究,時(shí)，偶

51、然發(fā)現(xiàn)其成分為紫色的硅酸銅鋇（化學(xué)式：,BaCuSi,2,O,x,，,Cu,為,+2,價(jià)），下列有關(guān),“,漢紫,”,的說法,中不正確的是 （ ）,A.,用鹽的形式表示：,BaSiO,3,CuSiO,3,B.,用氧化物形式表示：,BaO,CuO,2SiO,2,C.,易溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,D.,性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色,解析,“,漢紫,”,能穩(wěn)定存在至今，說明其性質(zhì)穩(wěn)定，,不易褪色，不易與酸、堿反應(yīng)；,“,漢紫,”,中,Ba,為,+2,價(jià)，,Cu,為,+2,價(jià)，,Si,為,+4,價(jià)，則,x,=6,。,答案,C,二、非選擇題,（本題包括,4,小題，共,40,分）,13.(14,分,),（,2009,全國(guó)理綜,

52、29,）,已知周期表中，,元素,Q,、,R,、,W,、,Y,與元素,X,相鄰。,Y,的最高化合,價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸?；卮鹣铝袉栴}：,（,1,）,W,與,Q,可以形成一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。,W,的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu)，,W,的氧化物的晶,體類型是,；,（,2,）,Q,的具有相同化合價(jià)且可以相互轉(zhuǎn)變的氧化,物是,;,（,3,）,R,和,Y,形成的二元化合物中，,R,呈現(xiàn)最高化合,價(jià)的化合物的化學(xué)式是,；,（,4,）這,5,種元素的氫化物分子中，立體結(jié)構(gòu)類型,相同的氫化物的沸點(diǎn)從高到低排列次序是（填化學(xué),式）,，,其原因是,。,電子總數(shù)相同的氫化物的化學(xué)式和立體結(jié)構(gòu)分,別是,;,(5)W,和

53、,Q,所形成的結(jié)構(gòu)陶瓷材料的一種合成方法如,下：,W,的氯化物與,Q,的氫化物加熱反應(yīng)，生成化合,物,W(QH,2,),4,和,HCl,氣體；,W(QH,2,),4,在高溫下分解生成,Q,的氫化物和該陶瓷材料。上述相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方,程式（各物質(zhì)用化學(xué)式表示）是,。,解析,（,1,）由,W,與,Q,可形成一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料且,W,的氯化物分子為正四面體結(jié)構(gòu)知,W,為,Si,，其氧化物,SiO,2,為原子晶體。,（,2,）與,Si,可形成高溫結(jié)構(gòu)陶瓷且相同化合價(jià)的氧化,物可相互轉(zhuǎn)變的元素,Q,為,N,，其氧化物是,NO,2,和,N,2,O,4,。,（,3,）由,Y,的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸及

54、,5,種元,素在周期表中的位置關(guān)系知,Y,為,S,元素，,X,為,P,，,R,為,As,，,R,和,Y,形成的二元化合物中，,R,呈現(xiàn)最高化合價(jià),的化合物的化學(xué)式為,As,2,S,5,。,（,4,）,5,種元素分別形成的氫化物為：,AsH,3,、,PH,3,、,NH,3,、,SiH,4,、,H,2,S,，立體結(jié)構(gòu)相同的氫化物為,NH,3,、,PH,3,、,AsH,3,，由于,NH,3,分子間存在氫鍵，故,NH,3,沸,點(diǎn)最高，對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的一類物質(zhì)，相對(duì)分,子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高，故,AsH,3,的沸點(diǎn)高于,PH,3,。,電子總數(shù)相同的氫化物是,SiH,4,、,PH,3,、,H,2,S,其

55、立,體結(jié)構(gòu)分別是正四面體、三角錐、,V,形。,(5),由上述已知,W,為,Si,、,Q,為,N,，故,SiCl,4,與,NH,3,的反,應(yīng)方程式為,:SiCl,4,+4NH,3,Si(NH,2,),4,+4HCl,Si(NH,2,),4,分解生成,Si,3,N,4,的化學(xué)方程式為：,3Si(NH,2,),4,Si,3,N,4,+8NH,3,。,答案,（,1,）原子晶體 （,2,）,NO,2,和,N,2,O,4,（,3,）,As,2,S,5,（,4,）,NH,3,、,AsH,3,、,PH,3,NH,3,分子間存在氫鍵，,故沸點(diǎn)最高，相對(duì)分子質(zhì)量,AsH,3,大于,PH,3,，所以,分子間作用力,

56、AsH,3,大于,PH,3,，故,AsH,3,沸點(diǎn)高于,PH,3,SiH,4,正四面體，,PH,3,三角錐，,H,2,S,角形（,V,形）,（,5,）,SiCl,4,+4NH,3,Si(NH,2,),4,+4HCl,、,3Si(NH,2,),4,Si,3,N,4,+8NH,3,14.(8,分,),（,2008,廣東，,23,）,硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用,范圍很廣。請(qǐng)回答下列問題：,（,1,）制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯,甲硅烷（,SiHCl,3,）還原法是當(dāng)前制備高純硅的主,要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下：,寫出由純,SiHCl,3,制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程,式,。,整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。,SiHCl,3,遇,水劇烈反應(yīng)生成,H,2,SiO,3,、,HCl,和另一種物質(zhì)，寫出,配平的化學(xué)反應(yīng)方程式,；,H,2,還原,SiHCl,3,過程中若混入,O,2,，可能引起的后果是,。,（,2,）下列有關(guān)硅材料的說法正確的是,（填,字母）。,A.,碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥,B.,氮化硅硬度大、熔點(diǎn)高，可用于制作高溫陶瓷,和軸承,C.,高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料,光導(dǎo)纖維,D.,普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，,其熔點(diǎn)很高,E.,鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單,晶硅,（,3,）硅酸