【与名师对话】高考化学总复习(JS版)《3.3 含硅矿物与信息材料》课件.ppt

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1、1.了解了解C、Si元素单质及其元素单质及其重要化合物的主要性质及重要化合物的主要性质及应用。应用。2了解了解C、Si元素单质及元素单质及其重要化合物对环境质量其重要化合物对环境质量的影响。的影响。1.以新材料、新技术为背景，考以新材料、新技术为背景，考查查C、Si及其重要化合物的性质及其重要化合物的性质及应用。及应用。2以实验探究题、框图推断题以实验探究题、框图推断题考查考查C、Si元素单质及其化合物元素单质及其化合物知识的综合应用。知识的综合应用。3结合硅的工业生产考查硅及结合硅的工业生产考查硅及其重要化合物的性质以及一些其重要化合物的性质以及一些基本理论、基本概念。基本理论、基本概念。碳

2、碳硅硅在自然界在自然界中的存在中的存在既有既有 ，也有也有 ，是组成有，是组成有机物的基本元素机物的基本元素只有只有 ，是构成矿物和，是构成矿物和岩石的主要元素岩石的主要元素与与O2反应反应能反应，且产物能反应，且产物CO、CO2常温下为气体常温下为气体能反应，产物能反应，产物SiO2常温下为常温下为固体固体与水蒸气与水蒸气作用作用与与F2、HF反应反应用途用途 用于切割刀具，用于切割刀具，用作电极、铅笔芯用作电极、铅笔芯 材料和合金材料材料和合金材料一、碳和硅一、碳和硅游离态游离态化合态化合态化合态化合态CH2O(g)COH2金刚石金刚石石墨石墨半导体半导体SiF2=SiF4Si4HF=Si

3、F42H2二、碳、硅的氧化物二、碳、硅的氧化物1一氧化碳一氧化碳(1)物理性质：物理性质：色气体，色气体，毒，毒，溶于水。溶于水。无无有有不不2CO2和和SiO2思思考考：有有人人认认为为SiO2既既能能与与酸酸反反应应又又能能与与碱碱反反应应，所所以以认认为为它它是是一一种种两两性性氧氧化化物物，你同意这种看法吗？你同意这种看法吗？提提 示示：不不 同同 意意，因因 为为 SiO2只只 与与 HF反反 应应，这这 是是 SiO2的特性，与其他的酸不反应，的特性，与其他的酸不反应，SiO2是一种酸性氧化物。是一种酸性氧化物。三、硅酸盐三、硅酸盐1概念概念由由元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩

4、石的主要成分。元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。2硅酸钠硅酸钠(Na2SiO3)Na2SiO3的水溶液俗称的水溶液俗称，是无色黏稠液体，是制备硅胶和木材防火剂的原料。，是无色黏稠液体，是制备硅胶和木材防火剂的原料。硅、氧和金属硅、氧和金属水玻璃水玻璃3复复杂杂硅酸硅酸盐组盐组成的表示成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组组成，如：成，如：硅酸硅酸钠钠(Na2SiO3)；普通玻璃普通玻璃(Na2CaSi6O14)。4硅酸硅酸盐产盐产品品陶陶瓷瓷、玻玻璃璃、水水泥泥等等无无机机非非金金属属材材料料，硅硅酸酸盐盐制制品品性性质质稳稳定，

5、耐定，耐压压强强度高，硬度大、熔点度高，硬度大、熔点较较高，大都高，大都难难溶于水。溶于水。Na2OSiO2Na2OCaO6SiO2四、无机非金属材料四、无机非金属材料1陶瓷陶瓷主要原料为主要原料为 。2普通玻璃普通玻璃主要原料为主要原料为 、和和 。3水泥水泥主要原料为主要原料为 和和。黏土黏土纯纯碱碱石灰石石灰石石英石英黏土黏土石灰石石灰石1下列关于硅下列关于硅单质单质及其化合物的及其化合物的说说法正确的是法正确的是()硅硅 是是 构构 成成 一一 些些 岩岩 石石 和和 矿矿 物物 的的 基基 本本 元元 素素 水水 泥泥、玻玻 璃璃、水水 晶晶 饰饰 物物 都都 是是 硅硅 酸酸 盐盐

6、 制制 品品 高高 纯纯 度度 的的 硅硅 单单 质质 广广 泛泛 用用 于于 制制 作作 光光 导导 纤纤 维维 陶瓷是人陶瓷是人类应类应用很早的硅酸用很早的硅酸盐盐材料材料ABC D解析：解析：水晶、光导纤维均是水晶、光导纤维均是SiO2，并不是硅酸盐或硅单质。，并不是硅酸盐或硅单质。答案：答案：C2(2010年福建高考年福建高考)下表各下表各组组物物质质中，中，满满足下足下图图物物质质一一步步转转化关系的化关系的选项选项是是()选项选项XYZA.NaNaOHNaHCO3B.CuCuSO4Cu(OH)2C.CCOCO2D.SiSiO2H2SiO3解解析析：A项项，NaHCO3无无法法直直接

7、接转转化化为为Na；B项项，Cu(OH)2无无法法直直接接转转化化为为Cu；D项项，SiO2无无法法直直接接转转化化为为H2SiO3，H2SiO3也无法直接转化为也无法直接转化为Si。答案：答案：C3材料与化学密切相关，表中材料与化学密切相关，表中对应对应关系关系错误错误的是的是()解解析析：A项项，刚刚玉玉的的主主要要化化学学成成分分为为三三氧氧化化二二铝铝，而而金金刚刚石石的的主主要要化化学成分为碳。学成分为碳。答案：答案：A材料材料主要化学成分主要化学成分A.刚玉、金刚石刚玉、金刚石三氧化二铝三氧化二铝B.大理石、石灰石大理石、石灰石碳酸钙碳酸钙C.普通水泥、普通玻璃普通水泥、普通玻璃硅

8、酸盐硅酸盐D.沙子、石英沙子、石英二氧化硅二氧化硅4下列下列说说法正确的是法正确的是()A硅材料广泛硅材料广泛应应用于光用于光纤纤通通讯讯B工工艺师艺师利用利用盐盐酸刻酸刻蚀蚀石英制作石英制作艺术艺术品品C水晶水晶项链项链和餐桌上的瓷和餐桌上的瓷盘盘都是硅酸都是硅酸盐盐制品制品D粗硅制粗硅制备单备单晶硅不涉及氧化晶硅不涉及氧化还还原反原反应应解解 析析：B项项 为为 氢氢 氟氟 酸酸，C项项 水水 晶晶 项项 链链 为为 SiO2，D项涉及氧化还原反应。项涉及氧化还原反应。答案：答案：A5岩石岩石风风化后，地下水溶解其中可溶部分形成了化后，地下水溶解其中可溶部分形成了矿矿泉水泉水。风风化作用是

9、指化作用是指矿矿物与水和物与水和CO2同同时时作用的作用的过过程。例如。程。例如。长长石石(KAlSi3O8)风风化生成高岭土化生成高岭土Al2Si2O5(OH)4，此反，此反应应的离子方程式的离子方程式为为：2KAlSi3O82H2CO35H2O=2K2HCO34H2SiO3Al2Si2O5(OH)4。(1)将上述复将上述复杂杂硅酸硅酸盐盐改写成氧化物的形式：改写成氧化物的形式：KAlSi3O8_。Al2Si2O5(OH)4_。(2)这这个个反反应应能能够够发发生生的的原原因因是是_。解解析析：(1)将将复复杂杂硅硅酸酸盐盐化化学学式式改改写写成成氧氧化化物物的的形形式式时时，只只需需将将除

10、除O以以外外所所有有的的元元素素写写成成其其氧氧化化物物形形式式，中中间间用用“”间间隔隔，注注意意组组成要与原硅酸盐一致。成要与原硅酸盐一致。(2)风风化化是是复复杂杂的的化化学学反反应应，但但我我们们可可以以试试图图用用简简单单的的化化学学原原理理去去理理解解它它，抓抓住住了了由由强强酸酸可可以以制制得得弱弱酸酸这这一一规规律律，问问题题就会迎刃而解。就会迎刃而解。答案：答案：(1)K2OAl2O36SiO2Al2O32SiO22H2O(2)因为碳酸酸性比硅酸强，由强酸可制得弱酸因为碳酸酸性比硅酸强，由强酸可制得弱酸要点要点1硅及其化合物的特性及应用硅及其化合物的特性及应用 物质物质一般规

11、律一般规律硅及其化合物特性硅及其化合物特性Si硅还原性大于碳硅还原性大于碳2CSiO2 Si2CO非金属单质与强碱非金属单质与强碱溶液一般不产生溶液一般不产生H2硅可与强碱溶液反应产生硅可与强碱溶液反应产生H2非金属一般不与非非金属一般不与非氧化性酸反应氧化性酸反应Si4HF=SiF42H2一般非金属单质为一般非金属单质为绝缘体绝缘体硅为半导体，常用于电子部件硅为半导体，常用于电子部件物质物质一般规律一般规律硅及其化合物特性硅及其化合物特性SiO2酸性氧化物一般与水酸性氧化物一般与水反应生成相应酸反应生成相应酸SiO2不溶于水，不与水反应不溶于水，不与水反应酸性氧化物一般不与酸性氧化物一般不与

12、酸发生复分解反应酸发生复分解反应SiO24HF=SiF42H2O“较强酸制较弱酸较强酸制较弱酸”是复分解反应的一个是复分解反应的一个规律，规律，H2CO3酸性酸性大于大于H2SiO3”但以下反应不符合此规律但以下反应不符合此规律Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2CaCO3SiO2 CaSiO3CO2H2SiO3无机酸一般易溶于水无机酸一般易溶于水 硅酸和原硅酸难溶于水硅酸和原硅酸难溶于水硅酸盐硅酸盐大多数硅酸盐难溶于大多数硅酸盐难溶于水水常见的可溶硅酸盐为常见的可溶硅酸盐为Na2SiO3，水溶液称水玻璃、泡花碱水溶液称水玻璃、泡花碱名师解惑：名师解惑：常见非金属置换出非金属的反应：常见

13、非金属置换出非金属的反应：例例1(2010年年海海淀淀模模拟拟)A元元素素的的一一种种单单质质是是一一种种重重要要的的半半导导体体材材料料，含含A元元素素的的一一种种化化合合物物C可可用用于于制制造造高高性性能能的的现现代代通通讯讯材材料料光光导纤维导纤维，C与与烧烧碱反碱反应应生成含生成含A元素的化合物元素的化合物D。(1)在在元元素素周周期期表表中中，A位位于于_族族，与与A同同族族但但相相对对原原子子质质量量比比A小小的的元元素素B的的原原子子结结构构示示意意图图为为_，A与与B在在原原子子的的电电子子层层结结构构上上的的相相同同点点是是_。(2)易易与与C发发生生化化学学反反应应的的酸

14、酸是是_，反反应应的的化化学学方方程程式式是是_。(3)将将C与与纯纯碱碱混混合合高高温温熔熔融融时时也也发发生生化化学学反反应应生生成成D，同同时时还还生生成成B的的最最高高价价氧氧化化物物E；将将全全部部的的E与与全全部部的的D在在足足量量的的水中混合后，又水中混合后，又发发生化学反生化学反应应生成含生成含A的化合物的化合物F。写出生成写出生成D和和F的化学反的化学反应应方程式：方程式：_。要要将将纯纯碱碱高高温温熔熔化化，下下列列坩坩埚埚中中不不可可选选用用的的是是_。A普通玻璃坩普通玻璃坩埚埚 B石英玻璃坩石英玻璃坩埚埚C氧化氧化铝铝坩坩埚埚 D铁铁坩坩埚埚【解解析析】(1)A元元素素

15、单单质质可可做做半半导导体体材材料料，含含A元元素素的的某某化化合合物物是是制制造造光光导导纤纤维维的的原原料料，可可知知A为为硅硅元元素素，比比硅硅相相对对原原子子质质量量小小的的同同族族元元素素为碳。为碳。(2)C为为SiO2，能与，能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。反应的酸只有氢氟酸。(3)SiO2与与 Na2CO3高高 温温 下下 反反 应应 生生 成成 Na2SiO3和和 CO2，故故 含含 SiO2的的 材材 料料(普普 通通 玻玻 璃璃、石石 英英 玻玻 璃璃)以以 及及 Al2O3等等都都能能与与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融在高温下反应，故不能用以上材质的

16、坩埚熔融Na2CO3。【答答案案】(1)A 最外层均有最外层均有4个电子，最内层均有个电子，最内层均有2个电子个电子(2)氢氟酸氢氟酸SiO24HF=SiF42H2O(3)SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2；Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3A、B、C【迁移应用迁移应用】(即时迁移小试牛刀即时迁移小试牛刀)1硅硅及及其其化化合合物物是是重重要要的的无无机机材材料料，下下列列有有关关说说法法正正确确的是的是()A反反应应SiO22C 2COSi，每每生生成成1 mol Si转转移移4 mol eB光光纤纤的的主主要要成成分分是是硅硅单单质质，它它质质量量轻轻且且对对光光

17、的的传传输输能能力强力强C光光纤纤可可以以将将光光能能转转化化为为电电能能，是是制制造造光光电电池池的的最最佳佳材材料料D陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品【解解析析】标标出出选选项项A反反应应前前后后元元素素的的化化合合价价，分分析析反反应应前前后后化化合合价价的的变变化化，可可知知A说说法法正正确确；光光纤纤是是光光导导纤纤维维的的简简称称，其其主主要要成成分分是是二二氧氧化化硅硅，B说说法法错错误误；制制造造光光电电池池的的材材料料是是晶晶体体硅硅，C说说法法错错误误；金金刚刚砂砂的的主主要要成成分分是是碳碳化化硅硅，石石英英玻玻璃璃

18、的的主主要要成成分分是是二二氧氧化化硅硅，都不是硅酸盐产品，故，都不是硅酸盐产品，故D说法错误。说法错误。【答案答案】A要点要点2硅的制取及硅材料的应用硅的制取及硅材料的应用1硅的制取反硅的制取反应应2硅酸硅酸盐盐工工业业3新型无机非金属材料的种新型无机非金属材料的种类类和用途和用途材料类别材料类别主要特性主要特性示例示例用途用途高温结构高温结构陶瓷陶瓷能承受高温，能承受高温，强度高强度高氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、汽轮机叶片、轴承、永久性模具等永久性模具等光学材料光学材料具有光学特性具有光学特性光导纤维光导纤维光缆通讯、医疗、光缆通讯、医疗、照明等照明等生物陶瓷生物陶瓷具有生物功能

19、具有生物功能氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷人造骨、人造关节、人造骨、人造关节、接骨螺钉接骨螺钉例例2氮氮化化硅硅是是一一种种高高温温陶陶瓷瓷材材料料，它它的的硬硬度度大大、熔熔点点高高、化化学学性性质质稳稳定，工定，工业业上曾普遍采用高上曾普遍采用高纯纯硅与氮气在硅与氮气在1300反反应应制得。制得。(1)根根据据性性质质推推测测氮氮化化硅硅陶陶瓷瓷的的用用途途是是_(选选填填代代号号)。A制汽制汽轮轮机叶片机叶片 B制有色玻璃制有色玻璃C制永久性模具制永久性模具 D制造柴油机制造柴油机(2)画画出出N的的原原子子结结构构示示意意图图：_，试试判判断断氮氮元元素素的的最最低低负负价价为为_，请请从从原原

20、子子结结构构和和化化合合价价两两个个角角度度分分析析推推断断氮氮化化硅硅的的化化学学式式：_。(3)氮氮化化硅硅陶陶瓷瓷抗抗腐腐蚀蚀能能力力强强，除除氢氢氟氟酸酸外外，不不与与其其他他无无机机酸酸反反应应。请请写写出出陶陶瓷瓷与与氢氢氟氟酸酸发发生生复复分分解解反反应应的的化化学学方方程程式式：_。(4)用用四四氯氯化化硅硅和和氮氮气气在在氢氢气气气气氛氛保保护护下下，加加强强热热使使四四氯氯化化硅硅和和氮氮气气发发生生反反应应，可可得得较较高高纯纯度度的的氮氮化化硅硅，则则反反应应的的化化学学方方程程式式为为_。【解析解析】(1)性质决定用途，结合氮化硅的性质硬度大、熔点高，是一种性质决定用

21、途，结合氮化硅的性质硬度大、熔点高，是一种重要的结构材料，可推测它的用途，结合选项，应选重要的结构材料，可推测它的用途，结合选项，应选A、C、D。(2)从原子稳定结构考虑和正负化合价代数和等于零的规则考虑从原子稳定结构考虑和正负化合价代数和等于零的规则考虑，因，因N显显3价，价，Si显显4价，由此可写出氮化硅的化学式为价，由此可写出氮化硅的化学式为Si3N4。(3)题目已告诉我们氮化硅与氢氟酸的反应属于复分解反应，题目已告诉我们氮化硅与氢氟酸的反应属于复分解反应，照着葫芦画个瓢就是了。照着葫芦画个瓢就是了。(4)注意理清该反应中的反应物和条件注意理清该反应中的反应物和条件，另外正确地推测出除氮

22、化硅外的另一种产物，完整地写出方，另外正确地推测出除氮化硅外的另一种产物，完整地写出方程式。程式。【答案答案】(1)ACD【迁移应用迁移应用】(即时迁移小试牛刀即时迁移小试牛刀)2(2009年年四四川川理理综综)开开发发新新材材料料是是现现代代科科技技发发展展的的方方向向之一。下列有关材料的说法正确的是之一。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单晶硅常用于制造光导纤维【解解析析】B项项

23、，C60属属于于分分子子晶晶体体；C项项，纤纤维维素素乙乙酸酸酯酯是是由由纤纤维维素素和和乙乙酸酸反反应应得得到到的的，不不是是天天然然高高分分子子材材料料；D项项，二二氧氧化化硅硅常常用用于于制制造造光光导导纤纤维维。【答案答案】A易错点易错点1对碳族元素性质变化认识不清对碳族元素性质变化认识不清例例1下列关于碳族元素的叙述中下列关于碳族元素的叙述中错误错误的是的是()A与与其其他他元元素素化化合合时时易易形形成成共共价价化化合合物物，难难形形成成离离子子化合物化合物B碳族元素形成化合物碳族元素形成化合物时时的最高价均的最高价均为为4价价C 碳碳 的的 氧氧 化化 物物(CO2)和和 硅硅

24、的的 氧氧 化化 物物(SiO2)都是酸性氧化物，均不能与酸反都是酸性氧化物，均不能与酸反应应D碳族元素是形成化合物最多的一族元素碳族元素是形成化合物最多的一族元素【错错因因分分析析】有有的的同同学学会会错错选选A，认认为为碳碳元元素素也也能能形形成成离离子子化化合合物物，碳碳确确实实能能形形成成离离子子化化合合物物，如如：CaC2，碳碳族族的的其其他他元元素素有有时时也也能能形形成成离离子子化化合合物物，但但碳碳族族元元素素更更易易形形成成共共价价化化合合物物，所所以以在在回回答答元元素素方方面面的的问问题题时时要要注注意意防防止止以以偏偏概概全全的的错错误误出出现现。有有的的同同学学没没有

25、有认认识识到到硅硅及及其其化化合合物物的的特特性性，认为，认为C项叙述正确。项叙述正确。【正确解答正确解答】碳族元素原子最外层为碳族元素原子最外层为4个电子，在化学反应中既难以失去个电子，在化学反应中既难以失去4个个电子形成电子形成2个或个或8个电子的稳定结构；也难以得到个电子的稳定结构；也难以得到4个电子形成个电子形成8个电子的稳定结构，因此易和其他元素化合形成共价化合物，个电子的稳定结构，因此易和其他元素化合形成共价化合物，而难形成离子化合物，而难形成离子化合物，A对；碳族元素原子最外层有对；碳族元素原子最外层有4个电子，个电子，形成化合物时的最高价为形成化合物时的最高价为4价，价，B对；

26、碳的氧化物对；碳的氧化物(CO2)和硅的氧化物和硅的氧化物(SiO2)都是酸性氧化物，都是酸性氧化物，CO2不能与酸反应，不能与酸反应，SiO2与一般的酸不反应，但它能与氢氟酸反应，与一般的酸不反应，但它能与氢氟酸反应，C错；有机物必定含错；有机物必定含有碳元素，有机物的种类繁多，远远超过无机物的种类，有碳元素，有机物的种类繁多，远远超过无机物的种类，D对。对。答案：答案：C易易错错补补练练1(原原创创题题)2010年年5月月15日日，陕陕西西省省凤凤翔翔县县政政府府新新闻闻发发布布会会宣宣布布，东东岭岭冶冶炼炼公公司司是是导导致致凤凤翔翔县县长长青青镇镇部部分分儿儿童童血血铅铅超超标标的的主

27、主要要原原因因。血血铅铅超超标标可可导导致致免免疫疫力力低低下下、学学习习困困难难、智智商商水水平平下下降降等等症状。下列关于症状。下列关于铅铅的的说说法正确的是法正确的是()A铅铅位于周期表中的第位于周期表中的第7周期周期A族族B二氧化碳、二氧化二氧化碳、二氧化铅铅均有很均有很强强的氧化性的氧化性C与与铅铅同主族的同主族的单质单质均能均能导电导电D在在铅铅蓄蓄电电池中，池中，负负极极电电极反极反应应式式为为：PbSO422e=PbSO4【解解析析】A项项中中铅铅位位于于周周期期表表中中的的第第6周周期期A族族；B项项中中二二氧氧化化碳碳的的氧氧化化性性较较弱弱；C项项中中与与铅铅同同主主族族

28、的的单单质质有有的的不不能能导导电电，如如金金刚刚石石；故故A、B、C错误，即选错误，即选D。【答案答案】D易错点易错点2不能正确认识硅的化合物的性质不能正确认识硅的化合物的性质例例2下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A高高温温下下二二氧氧化化硅硅与与碳碳酸酸钠钠反反应应放放出出二二氧氧化化碳碳，说说明明硅酸硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸的酸性比碳酸强强B陶瓷、玻璃、水泥容器都能陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮贮存存氢氢氟酸氟酸C石灰抹石灰抹墙墙、水泥砌、水泥砌墙墙的硬化的硬化过过程原理相同程原理相同D玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳【错因分析错因分析

29、】有的同学会误选有的同学会误选A，这是因为没有注意到通过化学反应比较酸性，这是因为没有注意到通过化学反应比较酸性的强弱时，条件应是在水溶液中发生的复分解反应，因为碳酸的强弱时，条件应是在水溶液中发生的复分解反应，因为碳酸的酸性比硅酸强，在硅酸钠的水溶液中通入二氧化碳可发生如的酸性比硅酸强，在硅酸钠的水溶液中通入二氧化碳可发生如下反应：下反应：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，符合，符合“强酸制弱酸强酸制弱酸”的规律。的规律。答案：答案：D易错补练易错补练2熔融烧碱应选用的器皿是熔融烧碱应选用的器皿是()A石英坩埚石英坩埚 B普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚C生铁坩埚生铁坩埚 D陶瓷

30、坩埚陶瓷坩埚【解解析析】石石英英、普普通通玻玻璃璃、陶陶瓷瓷中中均均含含有有SiO2，烧烧 碱碱 可可 与与 SiO2反反 应应：SiO2 2NaOH=Na2SiO3H2O。而铁不与烧碱反应，应选。而铁不与烧碱反应，应选C。【答案答案】C 硅的制硅的制备备与提与提纯纯近近年年来来高高考考以以硅硅的的制制备备与与提提纯纯为为背背景景考考查查实实验验装装置置的的选选择择，操操作作步步骤骤及及方方法法，综综合合考考查查学学生生的的理理解解能能力力与与实实验验操操作作能能力。力。实验探究实验探究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

31、二氧化硅制得粗硅二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应，粗硅与氯气反应生成四氯化硅生成四氯化硅(反应温度反应温度450500)，四氯化硅经提纯后用氢气，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。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：相关信息如下：a四四氯氯化硅遇水极易水解；化硅遇水极易水解；b硼硼、铝铝、铁铁、磷磷在在高高温温下下均均能能与与氯氯气气直直接接反反应应生生成成相相应应的的氯氯化物；化物；c有关物有关物质质的物理常数的物理常数见见下表：下表：物质物质SiCl4BCl3AlCl3

32、FeCl3PCl5沸点沸点/57.712.8315熔点熔点/70.0107.2升华温升华温度度/180300162请请回答下列回答下列问题问题：(1)写出装置写出装置A中中发发生反生反应应的离子方程式的离子方程式_。(2)装装置置A中中g管管的的作作用用是是_；装装置置C中中的的试试剂剂是是_；装装置置E中中的的h瓶瓶需需要要冷冷却却的的理理由由是是_。(3)装装置置E中中h瓶瓶收收集集到到的的粗粗产产物物可可通通过过精精馏馏(类类似似多多次次蒸蒸馏馏)得得到到高高纯纯度度四四氯氯化化硅硅，精精馏馏后后的的残残留留物物中中，除除铁铁元元素素外外可可能能还还含有的含有的杂质杂质元素是元素是_(填

33、写元素符号填写元素符号)。(4)为为了分析残留物中了分析残留物中铁铁元素的含量，先将残留物元素的含量，先将残留物预处预处理理，使，使铁铁元素元素还还原成原成Fe2，再用，再用KMnO4标标准溶液在酸性条件下准溶液在酸性条件下进进行氧化行氧化还还原滴定，反原滴定，反应应的离子方程式的离子方程式是：是：5Fe2MnO48H=5Fe3Mn24H2O滴滴定定前前是是否否要要滴滴加加指指示示剂剂？_(填填“是是”或或“否否”)，请请说说明明理理由由_。某某同同学学称称取取5.000 g残残 留留 物物，经经 预预 处处 理理 后后 在在 容容 量量 瓶瓶 中中 配配 制制 成成 100 mL溶溶液液，移

34、移取取25.00 mL试试样样溶溶液液，用用1.000 10 2molL1KMnO4标标准准溶溶液液滴滴定定。达达到到滴滴定定终终点点时时，消消耗耗标标准准溶溶液液20.00 mL，则则残留物中残留物中铁铁元素的元素的质质量分数是量分数是_。【解析解析】本题重点考查考生的化学实验素养，涉及氯气的制备与净化，本题重点考查考生的化学实验素养，涉及氯气的制备与净化，实验条件的控制，实验事故的预防等内容。同时，还考查了考实验条件的控制，实验事故的预防等内容。同时，还考查了考生实验数据的处理能力、对物质性质在实验条件选择中的应用生实验数据的处理能力、对物质性质在实验条件选择中的应用的分析能力。本题的能力

35、层次要求高，对实验素养的考查较为的分析能力。本题的能力层次要求高，对实验素养的考查较为全面。全面。1(2010年年江江苏苏高高考考)下下列列有有关关物物质质的的性性质质或或应应用用的的说说法法不正确的是不正确的是()A二氧化硅是生二氧化硅是生产产光光纤纤制品的基本原料制品的基本原料B水玻璃可用于生水玻璃可用于生产产黏合黏合剂剂和防火和防火剂剂C盐盐析可提析可提纯纯蛋白蛋白质质并保持其生理活性并保持其生理活性D石油分石油分馏馏可可获获得乙得乙烯烯、丙、丙烯烯和丁二和丁二烯烯解解析析：石石油油的的主主要要成成分分是是烷烷烃烃、环环烷烷烃烃、芳芳香香烃烃，分分馏馏时不会得到烯烃和二烯烃。时不会得到烯

36、烃和二烯烃。答案：答案：D2不能不能说说明碳元素的非金属性比硅元素明碳元素的非金属性比硅元素强强的是的是()A甲甲烷烷比硅化比硅化氢稳氢稳定定B硅酸硅酸钠钠溶液的碱性比碳酸溶液的碱性比碳酸钠钠溶液的碱性溶液的碱性强强C碳酸与硅酸碳酸与硅酸钠钠溶液反溶液反应应生成原硅酸生成原硅酸D高温下高温下SiO2和和Na2CO3反反应应答案：答案：D3下列关于下列关于SiO2和和CO2的叙述中不正确的是的叙述中不正确的是()A都是共价化合物都是共价化合物B都是酸性氧化物，都能与都是酸性氧化物，都能与强强碱溶液反碱溶液反应应C都能溶于水且与水反都能溶于水且与水反应应生成相生成相应应的酸的酸DSiO2可用于制光

37、可用于制光导纤维导纤维，干冰可用于人工降雨，干冰可用于人工降雨答案：答案：C4下下列列有有关关硅硅及及其其化化合合物物的的化化学学方方程程式式或或离离子子方方程程式式书书写正确的是写正确的是()A单质单质硅与硅与烧烧碱溶液反碱溶液反应应：SiOHH2O=SiO32H2B碳酸碳酸钠钠溶液中加入二氧化硅：溶液中加入二氧化硅：CO32SiO2=SiO32CO2C工工业业上制粗硅的反上制粗硅的反应应：SiO2C SiCO2D二氧化硅与二氧化硅与烧烧碱溶液反碱溶液反应应：SiO22OH=SiO32H2O答案：答案：D5(2010年淄博模年淄博模拟拟)下列下列说说法正确的是法正确的是()A硅是人硅是人类类

38、将太阳能将太阳能转变为电转变为电能的常用材料能的常用材料B工工艺师艺师利用利用盐盐酸刻酸刻蚀蚀石英制作石英制作艺术艺术品品C水晶水晶项链项链和餐桌上的瓷和餐桌上的瓷盘盘都是硅酸都是硅酸盐盐制品制品D粗硅制粗硅制备单备单晶硅不涉及氧化晶硅不涉及氧化还还原反原反应应答案：答案：A6(2011年年泉泉州州模模拟拟)能能储储存存在在带带有有玻玻璃璃塞塞的的磨磨口口试试剂剂瓶瓶的的试剂试剂是是()A烧烧碱溶液碱溶液 BKOH溶液溶液C盐盐酸酸 D水玻璃水玻璃答案：答案：C7在下列物在下列物质质的的转转化关系中，化关系中，A是一种固体是一种固体单质单质，E是是一种白色沉淀。一种白色沉淀。据此填写：据此填写

39、：(1)B的的化化学学式式是是_，目目前前B已已被被用用作作_的的主主要原料。要原料。(2)B和和a溶液反溶液反应应的离子方程式是的离子方程式是_。(3)A和和a溶液反溶液反应应的离子方程式是的离子方程式是_。(4)C和和过过量量盐盐酸反酸反应应的离子方程式是的离子方程式是_。答案：答案：(1)SiO2制光导纤维制光导纤维(2)SiO22OH=SiO32H2O(3)Si2OHH2O=SiO322H2(4)SiO322H=H2SiO3或或SiO322HH2O=H2SiO48(2010年年泰泰州州模模拟拟)(1)光光导导纤纤维维的的使使用用，让让人人们们的的生生活活更更加加丰丰富富多多彩彩，_(填

40、填化化学学式式)是是制制备备光光导导纤纤维维的的基基本本原原料料。(2)硅硅燃燃烧烧放放出出大大量量热热量量，“硅硅能能源源”有有望望成成为为二二十十一一世世纪纪的的新新能能源源。与与“氢氢能能源源”比比较较，“硅硅能能源源”具具有有_等等更更加加优优越的特点，从而得到全球的关注和期待。越的特点，从而得到全球的关注和期待。(3)三硅酸三硅酸镁镁(2MgO3SiO2nH2O)被用来治被用来治疗疗胃胃溃疡溃疡，是因，是因为该为该物物质质不溶于水，服用后能中和不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。写出三硅酸胃酸，作用持久。写出三硅酸镁镁与胃酸与胃酸(盐盐酸酸)反反应应的化学方程式的化学方程式：_ 答案：答案：(1)SiO2(2)来源丰富，易贮存、运输来源丰富，易贮存、运输(其他合理答案亦可其他合理答案亦可)(3)2MgO3SiO2nH2O4HCl=2MgCl23SiO2(n2)H2O