化学第四章 非金属及其化合物 第14讲 碳、硅及无机非金属材料.ppt

第14讲碳、硅及无机非金属材料第四章非金属及其化合物考纲要求1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。考点二硅及其化合物无机非金属材料探究高考明确考向内容索引考点一碳及其重要化合物课时作业碳及其重要化合物考点一知识梳理1.碳单质碳单质(1)碳单质的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。(2)结构金刚石：空间网状结构；石墨：平面层状结构。(3)物理性质：金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质，有滑腻感。(4)主要化学性质还原性可燃性正四面体正六边形软与氧化物反应CH2O(g)COH2与强氧化性酸反应C2H2SO4(浓)CO22SO22H2OC4HNO3(浓)CO24NO22H2OCuO：SiO2：H2O：2CuOC2CuCO2(冶炼金属)SiO22CSi2CO(制取粗硅)(制取水煤气)2.一氧化碳一氧化碳(1)物理性质：无色气体，有毒，难溶于水。(2)化学性质还原性3.二氧化碳二氧化碳(CO2)(1)一种无色、无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰。(2)与H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反应的方程式分别为CO2H2OH2CO3，Na2OCO2=Na2CO3，。CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，2MgCO2(3)CO2在自然界中的循环CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。自然界消耗CO2的主要反应：a.溶于江水、海水中：CO2H2OH2CO3；b.光合作用将CO2转化为O2；c.岩石的风化：CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2。4.碳酸碳酸(H2CO3)弱酸性、不稳定性。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存，因此常把CO2H2O当碳酸用。5.碳酸的酸式盐和正盐的比较碳酸的酸式盐和正盐的比较(1)在水中的溶解性一般来说，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)2CaCO3；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 来 说，热 稳 定 性 顺 序 为 正 盐 酸 式 盐 碳 酸，如 稳 定 性Na2CO3NaHCO3H2CO3。可溶性正盐难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。(3)水溶液酸碱性强弱物质的量浓度相同时，正盐溶液的pH大于其酸式盐溶液，如pH：Na2CO3溶液NaHCO3溶液。正误判断 辨析易错易混辨析易错易混1.碳单质及其氧化物性质用途的判断(1)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体()解解析析12C、13C、14C互称同位素，碳元素的三种常见的同素异形体为金刚石、石墨和C60。(2)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质()(3)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应()(4)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨()(5)一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合()答案解析(6)木炭、一氧化碳在一定条件下都能与氧化铜反应()(7)大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用()答案2.二氧化碳与盐溶液反应的判断(1)向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失()解析解析H2SiO3不溶于H2CO3。(2)向Ca(ClO)2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失()解解析析开始生成CaCO3沉淀，CO2过量时，CaCO3又与CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2。(3)向CaCl2溶液中通入CO2，无明显现象，若先通入NH3再通CO2，溶液会变浑浊()答案解析(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2气体，有晶体析出()解析解析NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小。(5)向NaAlO2溶液中通入CO2气体，一开始有白色沉淀生成，CO2过量，沉淀溶解()解析解析Al(OH)3不能溶于H2CO3。(6)向饱和NaCl的氨溶液中通入过量CO2气体，有晶体析出()解析解析会析出NaHCO3晶体。答案解析深度思考 提升思维能力提升思维能力确定混合气体(CO、CO2)中含有CO气体的实验设计方法答案按要求回答下列问题(1)填写下列指定装置的作用A：。B：。E：。F：。除去混合气体中的CO2气体检验混合气体中CO2是否除尽除去尾气中的CO2气体除去尾气中的CO气体、防止污染环境(2)写出C中的化学方程式：_。(3)确定混合气体中含有CO气体的实验现象：_。答案B中无明显现象，C中的物质由黑色变成红色，D中的澄清石灰水变浑浊(4)写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法：CO(CO2)：_。CO2(CO)：_。通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管答案解题探究题组一题组一CO2通入碱溶液中反应产物的定量分析通入碱溶液中反应产物的定量分析1.(2018汕头模拟)将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是答案解析答案A.11B.12C.21D.13解析题组二题组二CO2的综合利用的综合利用3.2015北京理综，27(1)(2)(3)研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。答案解析(2)在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。答案解析写出钙化作用的离子方程式：_。同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：答案解析解解析析根据元素守恒及示踪原子的标记知，方程式中的空白处为xCO2和2xH218O。xCO22xH218O(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳，可采用如下方法：气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如右)。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。答案解析答案答案滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用xmolL1HCl溶液滴定，消耗ymLHCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度_molL1。答案解析硅及其化合物无机非金属材料考点二知识梳理1.硅硅(Si)(1)硅的存在：硅在自然界中以化合态存在，在地壳中的含量仅次于氧。(2)物理性质：灰黑色，硬度大，熔、沸点高，具有金属光泽。(3)化学性质：常温下与F2、HF、NaOH反应；加热时能与H2化合生成不稳定的氢化物SiH4，加热时还能与Cl2、O2化合分别生成SiCl4、SiO2。涉及的化学方程式如下：与氢氟酸反应：。与NaOH溶液反应：。(5)用途：良好的半导体材料；太阳能电池；计算机芯片。Si4HF=SiF42H2Si2NaOHH2O=Na2SiO32H22.二氧化硅二氧化硅(SiO2)(1)二氧化硅存在于沙子、石英、水晶、玛瑙(含杂质的石英)等中。SiO2是由Si和O按个数比12直接构成。Si、SiC、Si3N4、BN等也是直接由原子构成的。(2)二氧化硅的性质及用途主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水化学性质与水反应不反应与酸反应只与氢氟酸反应：_SiO24HF=SiF42H2O化学性质与碱反应(NaOH)_(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)与盐反应如与Na2CO3反应：_与碱性氧化物反应如与CaO反应：_用途光导纤维、光学仪器、电子部件SiO22NaOH=Na2SiO3H2O3.硅酸和硅酸钠硅酸和硅酸钠(1)硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸(填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液变红色。硅酸不稳定，受热易分解：_。硅酸能与碱溶液反应。硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。不能(2)硅酸钠(Na2SiO3)白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称，有黏性，水溶液显碱性。它能与酸性比硅酸强的酸反应，分别写出以下化学方程式：与盐酸反应：。与CO2水溶液反应：。用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。(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)中表示为，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为。水玻璃Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3Na2OSiO2CaO3MgO4SiO24.无机非金属材料无机非金属材料(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。常见硅酸盐材料比较水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3SiO2；CaCO3SiO2。(2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。Na2SiO3CO2CaSiO3CO2正误判断 辨析易错易混辨析易错易混1.关于Si、SiO2的存在、性质及用途的判断(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在()(2)晶体硅熔点高硬度大，故可用于制作半导体材料()(3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维()解析解析Si可用于制造半导体，SiO2用于制造光导纤维。(4)非金属性：CSi，则热稳定性：CH4SiH4()(5)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅()答案解析(6)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应()(7)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸()解析解析SiO2可溶于氢氟酸：SiO24HF=SiF42H2O。(8)常温下，SiO2与氢氟酸、NaOH溶液均可反应，SiO2是两性氧化物()解析解析SiO2是酸性氧化物。答案解析2.硅酸盐、无机非金属材料性质及应用判断(1)玻璃是一种晶体，有较高的熔点()(2)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱()(3)传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料()(4)光导纤维、碳纳米管、氮化硅结构陶瓷等都是新型无机非金属材料()(5)高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点()(6)普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品()答案(8)硅胶多孔，吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂和抗氧化剂()(9)用SiO2制取硅酸，将SiO2溶解在水中一段时间后可得到硅酸()(10)水玻璃是混合物，可用于生产黏合剂和防火剂()(11)硅胶是硅酸钠的水溶液失去水后形成的凝胶()答案深度思考 提升思维能力提升思维能力1.硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作_。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是_。A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚C.氧化铝坩埚D.铁坩埚答案防火剂D(2)工业上常利用反应2CSiO2Si2CO制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是_(填化学式，下同)，氧化剂是_。2.写出除去下列固体粉末中混有杂质(括号内为杂质)可采取的方法，写出有关反应的方程式。(1)CaCO3(SiO2)_。解析解析可根据SiO2可溶于NaOH溶液除去。(2)SiO2(CaCO3)_。解析解析可根据CaCO3可溶于盐酸除去。答案CSiO2在固体混合物中加入足量氢氧化钠溶液，充分反应后，过滤、洗涤。SiO22NaOH=Na2SiO3H2O在固体混合物中加入足量稀盐酸，充分反应后，过滤、洗涤。CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O解析(3)SiO2(NH4Cl)_。方法一：在固体中加入适量水溶解、过滤。方法二：将固体混合物在坩埚中充分灼烧，除去NH4Cl。答案解析解析可根据NH4Cl的热稳定性，或NH4Cl易溶于水的性质除去。解析解题探究题组一硅和二氧化硅的特性题组一硅和二氧化硅的特性1.(2017甘肃秦安一中第二次检测)下列叙述正确的是A.高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸强B.陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸C.石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同D.玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳答案解析解析B项，物质中都含有SiO2，能与氢氟酸反应；C项，石灰硬化的原理是Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3的过程，而水泥硬化过程中发生复杂的物理变化和化学变化。解析2.二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。ae是对反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断，其中正确的是SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO24HF=SiF42H2Oa.反应中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃b.反应中SiO2表现出氧化性c.反应中SiO2表现了酸性氧化物的通性d.反应符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理e.反应中SiO2未参加氧化还原反应A.aceB.bdeC.cdeD.ab答案解析题组二高纯硅的提取题组二高纯硅的提取3.(2017重庆市巴蜀中学高三月考)从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：关于上述反应的叙述不正确的是A.是置换反应，是化合反应B.高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C.任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子D.高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅答案解析4.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：答案写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：_。Si3HCl解解析析在SiHCl3中，把硅考虑为4价，则氢为1价，氯为1价，SiHCl3水解时，1价氢还原水中1价的氢，生成氢气。解析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，写出并配平该化学反应方程式：_；H2还原SiHCl3过程中若混有O2，可能引起的后果是_。答案SiHCl33H2O=H2SiO3H23HCl高温下，H2遇O2发生爆炸(2)化学研究性学习小组在探究硅的制取方法时，从资料查阅到下列信息：.Mg在高温条件下可与SiO2反应；.金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐和SiH4；.SiH4在空气中自燃。他们根据信息进行实验，当用足量稀H2SO4溶解第步实验获得的固体产物时，发现有爆鸣声和火花；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量、计算，测得其产率只有预期值的63%左右。第步实验发生反应的化学方程式是_。答案用稀H2SO4溶解第步实验获得固体产物时，产生爆鸣声和火花的原因是_。答案硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃，即发生反应Mg2Si2H2SO4=2MgSO4SiH4，SiH42O2=SiO22H2O反思归纳反思归纳在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点(1)高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅：(2)粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：(3)粗硅与干燥Cl2反应制得SiCl4：(4)SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅：(7)SiHCl3、SiCl4能与水发生反应：SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2SiCl43H2O=H2SiO34HCl(8)SiH4在空气中易自燃：SiH42O2=SiO22H2O探究高考明确考向1.下列有关硅及其化合物的叙述错误的是 A.SO2通入Na2SiO3溶液产生胶状沉淀，证明酸性H2SO3H2SiO3(2017北京理综，10D)B.SiO2硬度大，故可用于制造光导纤维(2017江苏，3C)C.HF能与SiO2反应，可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(2016全国卷，7D)D.石英砂可用于生产单晶硅(2016海南，4C)答案解析解析解析A项，依据强酸制弱酸原理判断；B项，前后无因果关系。123C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式：Na2SiO32H=H2SiO32Na(2016江苏，5D)2.下列说法正确的是 A.硅胶作袋装食品的干燥剂的过程中没有发生化学变化(2016四川理综，1B)答案解析1233.2017全国卷，26(1)(2)(3)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：答案解析回答下列问题：(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_，还可使用_代替硝酸。将Fe2氧化为Fe3双氧水123(2)沉淀A的主要成分是_，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_。答案解析解解析析二氧化硅不溶于一般酸性溶液，所以沉淀A是二氧化硅。SiO2与HF反应的化学方程式为SiO24HF=SiF42H2O。SiO2SiO24HF=SiF42H2O123(3)加氨水过程中加热的目的是_。沉淀B的主要成分为_、_(填化学式)。答案解析防止胶体生成，易沉淀分离Fe(OH)3Al(OH)3解解析析加热可以促进Fe3、Al3水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。pH45时Ca2、Mg2不沉淀，Fe3、Al3沉淀，所以沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3。123课时作业1.新材料的新秀石墨烯、氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。答案1234567891011121314解析下列有关说法正确的是 A.石墨烯是一种新型化合物B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C.二者和石墨都是碳的同素异形体D.氧化石墨烯具有一定的亲水性2.(2017湖北八校联考)如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。目前，采用较多的方法是对二氧化碳进行捕集封存和富集再利用。下列与二氧化碳有关的叙述正确的是 A.CO2是形成酸雨的主要物质B.CO2导致温室效应，是一种大气污染物答案解析1234567891011121314D.实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳解析解析CO2不是大气污染物，也不能形成酸雨，A、B错；C项为熵增的吸热反应，高温有利于自发进行。3.(2018广州模拟)硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是 A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应C.反应Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2中，Si为氧化剂D.硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应1234567891011121314答案解析硅不能与盐酸反应，D项错误。4.(2018湖北孝感高中月考)锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)与碳、硅两元素同位于第A族，其原子序数按锗、锡、铅的顺序依次增大，则下列推断一定不正确的是 A.铅可形成PbO、PbO2两种氧化物B.锗与盐酸不反应，锡、铅能与盐酸反应C.锗、锡、铅的4价氢氧化物的碱性：Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4D.锗、锡、铅的金属性依次减弱答案解析12345678910111213145.硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是 A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B.碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C.光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2D.二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为12答案解析12345678910111213146.(2017厦门第一中学月考)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。答案解析1234567891011121314下列有关该方法的叙述中正确的是 能耗大是该方法的一大缺点整个过程中，只有一种物质可以循环利用“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品A.B.C.D.A.原硅酸钠(Na4SiO4)能迅速水解，且水解后呈碱性，故Na4SiO4为弱电解质B.石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C.2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl说明Cl的非金属性强于SiD.半导体工业所说的“从沙滩到用户”是指将二氧化硅制成晶体硅答案解析1234567891011121314A.SiO2属于两性氧化物B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C.硅胶吸水后可重复再生D.图中所示的转化都是氧化还原反应8.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是 答案1234567891011121314解析解解析析 将足量CO2气体通入水玻璃中，首先CO2与Na2SiO3反应生成H2SiO3和 NaHCO3，灼 烧 时 H2SiO3分 解 生 成 SiO2，高 温 下，SiO2与NaHCO3分解产生的Na2CO3反应，生成Na2SiO3，所以最后所得固体物质是Na2SiO3。9.(2018邢台质检)将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是 A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2D.SiO2答案解析123456789101112131410.用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是 答案解析1234567891011121314选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊饱和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊澄清石灰水A.Oa段反应的化学方程式是Ba(OH)2CO2=BaCO3 H2OB.ab段与cd段所发生的反应相同C.de段沉淀减少是由于BaCO3固体的消失11.(2017大连一中模拟)将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与所通入CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是 答案解析123456789101112131412.胃舒平的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8nH2O)等化合物。(1)三硅酸镁的氧化物形式为_。答案12345678910111213142MgO3SiO2nH2O解析解析Mg2Si3O8nH2O改写成氧化物的形式为2MgO3SiO2nH2O。(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是_(填字母)。a.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体b.Al2O3、MgO和SiO2都是金属氧化物c.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点解析解析Al2O3、MgO和SiO2均具有很高的熔点，故可制耐火材料。c解析1234567891011121314答案13.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。SiO2光导纤维1234567891011121314答案(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_。14.(2017渭南二模)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；1234567891011121314.SiHCl3与过量H2在1100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_。答案解析1234567891011121314答案(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SiHCl3采用的方法为_。解解析析沸点不同的液体可以采用蒸馏的方法分离，这几种物质沸点不同，所以可以采用蒸馏的方法分离。解析蒸馏1234567891011121314答案(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置略去)：解析装置B中的试剂是_，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_。浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化解解析析为防止SiHCl3与H2O强烈反应，需要干燥剂干燥氢气，浓硫酸具有吸水性且不和氢气反应，所以可以作干燥剂；升高温度能使SiHCl3汽化，从而使SiHCl3和氢气在D中反应；1234567891011121314答案反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_，装置D中发生反应的化学方程式为_。解析解解析析D中发生反应SiHCl3H2Si3HCl，Si为固态，所以看到的现象是有固体物质生成；有固体物质生成1234567891011121314答案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_。解析解析解析Si是亲氧元素，为防止Si被氧化，需要排尽装置中的空气；排尽装置中的空气1234567891011121314答案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是_(填字母)。a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液e.Na2SO3溶液解析解解析析向溶液中加入强氧化剂，然后加入KSCN溶液检验铁离子，这几种物质中氯水具有强氧化性，故选b、d。bd