人教版化学必修1课件：4.1 无机非金属材料的主角——硅

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1、第四章 非金属及其化合物,第一节 无机非金属材料的主角硅,1.了解硅在自然界中存在的形式及性质。 2.了解SiO2的结构、性质和应用，并与CO2有关性质对比。 3.了解硅酸的性质和制备。 4.了解硅酸盐的组成和用途，掌握Na2SiO3的性质。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,分层训练,一、二氧化硅,基础知识导学,答案,1.硅元素的存在及原子结构,氧化物,4,得,失,氧,化合态,+4,2.二氧化硅 (1)存在,答案,石英、水晶、玛瑙、光导纤维、沙子的主要成分是 。,石英,SiO2,(2)结构 SiO2晶体是 空间网状结构，每个Si周围结合4个O，每个O周围结合 个S

2、i，SiO 。 (3)物理性质,答案,立体,2,12,大,不溶,高,(4)化学性质,答案,(5)用途 沙子是基本的建筑材料。 纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作 。 和 制作饰物和工艺品。 实验室使用的 坩埚。,答案,光导纤维,石英,玛瑙,石英,二、硅酸、硅酸盐,答案,1.硅酸 (1)物理性质 颜色： ；状态：胶状；溶解性： 溶于水。 (2)化学性质 弱酸性 向Na2SiO3溶液中通入少量CO2气体，反应的化学方程式为；结论：酸性H2CO3 H2SiO3。 不稳定性 H2SiO3不稳定，受热易分解，化学方程式： 。,白色,难,Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2Si

3、O3,(3)制备,无,红,白色胶状沉淀,碱,答案,(4)硅胶,答案,干燥,催化剂,2.硅酸盐 (1)硅酸盐的组成和性质,硅,氧,金属,稳定,(2)最简单的硅酸盐Na2SiO3,答案,易,水玻璃,防火剂,(3)三种常见的硅酸盐产品,(4)特殊功能的含硅物质 金刚砂(SiC)具有类似 的结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮磨料。 硅钢(含Si 4%)具有很高的 ，主要用作变压器铁芯。 硅橡胶，既耐高温又耐低温，用于制造火箭、导弹的零件。 人造分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)主要作吸附剂和 。,金刚石,导磁性,催化剂,答案,三、硅单质,答案,1.形态及结构,晶体硅,无定形硅,答案,2.性质 (1)物

4、理性质,(2)化学性质：在常温下化学性质不活泼，但能与 发生反应。 Si与NaOH溶液： 。 Si与氢氟酸： 。,氢氟酸、强碱,Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2,Si4HF=SiF42H2,3.用途 (1)半导体材料，如硅芯片等。 (2)新型能源，如光电池等。,练一练 1.关于二氧化硅，下列叙述正确的是_(填序号)。 (1)化学性质不活泼，熔融氢氧化钠固体可用石英坩埚。 (2)是酸性氧化物，溶于水显酸性，不溶于任何酸。 (3)物理性质与CO2相似。 (4)SiO2晶体是由SiO2分子直接组成的。 (5)水晶、石英、沙子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2。 (6)光导纤维在强碱性条

5、件下易发生“断路”。,解析答案,解析 (1)SiO2晶体是由原子构成的空间网状结构，化学性质稳定，SiO2与NaOH发生反应，熔融NaOH固体不能用石英坩埚，(1)不正确； (2)SiO2属于酸性氧化物，与H2O不反应，但能与HF反应，(2)不正确； (3)SiO2与CO2结构不同，物理性质差别很大，(3)不正确； (4)SiO2晶体是由Si、O原子构成的，不含SiO2分子，(4)不正确； (5)正确； (6)光导纤维主要成分为SiO2，SiO2与碱反应，因此易发生“断路”，(6)正确。 答案 (5)(6),2.下列关于硅、硅酸盐的说法正确的是_(填序号)。 (1)硅广泛存在于自然界中，天然单

6、质硅叫硅石。 (2)硅的导电性介于导体与绝缘体之间。 (3)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应。 (4)硅酸钠可以写成Na2OSiO2，故硅酸钠是混合物。 (5)水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐材料。 (6)高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维。,解析答案,解析 (1)硅在自然界中只有化合态，没有游离态，硅主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，硅石的主要成分是SiO2，(1)不正确； (2)正确； (3)硅在常温下能与F2、HF和强碱溶液反应，(3)不正确； (4)Na2SiO3属于纯净物，(4)不正确； (5)水晶的成分是SiO2，(5)不正确； (6)SiO2用于制光导纤维而不是硅。 答

7、案 (2),3.下列关于硅及二氧化硅的化学性质的化学方程式书写错误的是( ) A.硅与氢氟酸反应：Si4HF=SiF42H2 B.硅与烧碱溶液反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2 C.硅与盐酸反应：Si4HCl=SiCl42H2 D.二氧化硅在高温下被C还原：SiO22C Si2CO,解析答案,C,4.回答下列问题： (1)硅原子与碳原子最外层均有4个电子，二者既相似又不同。碳在自然界中有稳定的单质，硅在自然界中也有单质形式吗？ 答案 硅在自然界中没有单质，硅在自然界中以氧化物或硅酸盐的形式存在。 (2)SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，SiO2属于两性氧化物吗？

8、答案 不属于，SiO2属于酸性氧化物。,答案,(3)实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶，为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ 答案 实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞，原因是玻璃中含有SiO2，能与碱起反应，容易使瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。,答案,答案 不能。强酸制弱酸的规律：强酸弱酸盐=强酸盐弱酸，仅适用于常温下水溶液中进行的反应，而该反应是在高温且干态下进行，因CO2为气体，能及时离开反应体系，使化学反应得以向右进行。,(5)实验室配制好的硅酸钠溶液保存过程中变质的主要原因是 _ ， 变质现象是_，相应化学方程式是 _。,答案,空气中的CO2与Na2SiO3水溶液发生了反应,生成白色胶状

9、沉淀物,Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3,(6)写出由SiO2制取H2SiO3反应的化学方程式： _。,SiO22NaOH=Na2SiO3H2O、Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl,返回,一、SiO2与CO2的比较,重点难点探究,特别提醒 (1)SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，但SiO2不属于两性氧化物而属于酸性氧化物。 (2)SiO2和CO2的物理性质差别很大，是由于二者结构上的差别造成的，SiO2是立体网状结构的晶体，不存在SiO2分子，而CO2是由碳、氧原子结合成的分子，微粒间的作用力远小于SiO2。,例1 下列叙述正确的是( ) A.C

10、O2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似 B.因为CaCO3SiO2 CaSiO3CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强 C.CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂 D.SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以二氧化硅属于两性氧化物,解析答案,解析 CO2和SiO2都是酸性氧化物，和其物理性质无因果关系，CO2熔、沸点低，硬度小，微溶于水，SiO2的熔、沸点高，硬度大，不溶于水。CO2和SiO2的物理性质相差较大，A项不正确；,CO2和SiO2都与碳反应，碳作还原剂，CO2和SiO2作氧化剂，C正确； SiO2与HF反应是HF的特性，SiO2不与其他酸反应，故SiO2不属于两性氧

11、化物，D项不正确。 答案 C,(1)酸性氧化物一般与水反应生成相应的酸，SiO2不溶于水，不与水反应。 (2)酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应，但SiO24HF=SiF42H2O。,解题反思,变式训练1 下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( ) A.CO2、SiO2都能与碱性氧化物反应 B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C.二氧化硅可用来制作干燥剂，因二氧化硅可与水反应 D.CO2和SiO2都是由相应的分子构成的,答案,A,二、硅的性质及其化合物的转化,1.硅的性质及制取 (1)硅的化学性质 常温下能与F2、HF、强碱等反应 2F2Si=SiF4， Si4HF=SiF42H

12、2， Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。,特别提醒 (1)硅与碳相似，常温下化学性质都不活泼。 (2)虽然碳比硅活泼，但碳在自然界中以游离态和化合态存在，而硅只能以化合态存在，原因是硅是亲氧元素。,2.硅及其化合物的转化关系,特别提醒 (1)因为SiO2不溶于水，因此不能用SiO2与水反应制备硅酸。 (2)制备硅酸的原理是“强酸制弱酸”，这一原理可用来设计酸性强弱比较的实验，例如证明酸性：盐酸碳酸硅酸。,例2 如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物，其中，B是一种单质，其余物质也都是含B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D为B的氧化物(其他不含B元

13、素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略去)。请回答下列问题：,(1)A、D、E的化学式分别为_、_、_。 (2)A和B的相互转化在工业上有什么重要应用？ (3)写出DC反应的化学方程式：_。 (4)写出ED反应的化学方程式：_。,解析答案,解析 本题的突破口是“B是一种单质”、“B的结构类似金刚石”。据此，容易推断出B是晶体硅。硅与氯气在加热条件下生成SiCl4，因此，A为SiCl4。经过分馏提纯后得到纯净的SiCl4，SiCl4可以被氢气还原得纯净的硅。根据D能转化成B(Si)，可知D为SiO2，由此可知其他答案。 答案 (1)SiCl4 SiO2 H2SiO3 (2)粗硅提

14、纯。 (3)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O,硅及其化合物转化关系题中的突破口 (1)硅、二氧化硅的结构：如硅与金刚石结构相似。 (2)硅、二氧化硅的物理性质：如硬度大，熔、沸点高。 (3)特征性质 与强碱溶液反应放出H2的非金属单质是硅。 不与H2O反应、能与氢氟酸反应(或雕刻玻璃)的酸性氧化物为SiO2。 难溶于水的无机酸是H2SiO3。,解题反思,变式训练2 硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题： (1)制备半导体材料硅必须先得到高纯硅。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：,解析答案,写出由SiHCl3(纯)制备高纯硅的化学方程

15、式：_。 解析 根据给定的反应物和生成物写出化学方程式，注意反应条件和配平。,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，写出配平的化学方程式： _；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_ _ 。 解析 写出反应物和给出的生成物H2SiO3和HCl，用原子守恒法找出另一种生成物为H2，并配平。,解析答案,SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2,氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能,会氧化SiHCl3,(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

16、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 解析 A项水泥是硅酸盐； B、C选项根据硅的化合物的用途可知，两项说法都正确； D项中玻璃是混合物，没有固定熔点； E项盐酸与硅不反应。,解析答案,BC,(1)硅在高温时与O2反应，粗硅制备时，用焦炭与SiO2反应在隔绝空气条件下生成CO，而不是CO2。 (2)H2还原SiHCl3之前需排出装置中的空气，其原因是 防止空气与H2反应发生爆炸； 防止SiHCl3与水蒸气反应。,解题反思,返回,随堂达标检测

17、,1.华裔科学家高锟因在“光学通信领域光在光导纤维中传输”的研究方面所取得的开创性成就获得了诺贝尔物理学奖。光导纤维的主要成分是( ) A.Si B.SiO2 C.Na2SiO3 D.SiCl4 解析 光导纤维的主要成分为SiO2。,1,2,3,4,5,解析答案,B,6,2.下列说法正确的是( ) A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应 B.二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成 C.硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水 D.CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂 解析 SiO2可以跟氢氟酸反应，反应的化学方程式为SiO24HF=SiF42H2O，所以A项不正确；

18、 二氧化硅中不存在SiO2分子，B项不正确； 硅酸的酸性比碳酸弱，且不溶于水，C项不正确。,1,2,3,4,5,解析答案,D,6,3.用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是( ) A.钙沸石CaAl2Si3O103H2O表示为Al2O3CaO3SiO23H2O B.镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为MgO SiO2 C.钾云母(K2Al6Si6H4O24)表示为K2O2H2O3Al2O36SiO2 D.滑石(Mg3H2Si4O12)表示为3MgO4SiO2H2O,解析答案,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,解析 根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A中Al2O3和CaO的排列顺序

19、有误；,C中正确的写法应为K2O3Al2O36SiO22H2O； D的写法完全符合要求。 答案 D,6,4.下列溶液中碳酸钠溶液 氢氟酸 氢氧化钠溶液 氯化钠溶液，可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是( ) A. B. C. D. 解析 、项中溶液呈碱性，不能与光滑的玻璃反应，但能与磨口玻璃裸露的SiO2反应，生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的黏结性，易使瓶塞与瓶壁粘在一起而难以开启。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃试剂瓶盛放。,解析答案,1,2,3,4,5,A,6,5.下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( )A.SiO2属于两性氧化物 B.酸性：H2SiO3

20、H2CO3 C.硅胶吸水后可重复再生 D.图中所示转化反应都是氧化还原反应,1,2,3,4,5,解析答案,6,1,2,3,4,5,解析 SiO2是酸性氧化物；酸性：H2CO3H2SiO3；图中有的转化反应不是氧化还原反应，如SiO2与NaOH溶液的反应等。 答案 C,6,6.硅胶和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。 (1)用NaOH(aq)溶解石英：_。 解析 石英的主要成分是酸性氧化

21、物SiO2，与碱反应生成盐和水：2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O。,1,2,3,4,5,解析答案,6,(2)过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生：_。 解析 过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3(aq)，硅酸是弱酸，Na2SiO3与盐酸发生复分解反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。,(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解： _。 写出硅胶的一种用途：_。,1,2,3,4,5,6,干燥剂(或催化剂载体),解析答案,返回,基础过关,分层训练,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,一、Si和SiO2的性质

22、1.下列叙述中，正确的是( ) A.自然界中存在大量的单质硅 B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅 C.二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应 D.自然界中二氧化硅都存在于石英中,解析 自然界中硅元素含量很高，但都以化合态形式存在，A项错误； 硅元素是亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，D项错误；二氧化硅的性质稳定，C项错误。 答案 B,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,2.用胶头滴管向用石蜡围成的“Spark”凹槽内注入某溶液，即可在玻璃上刻蚀出“Spark”的字样，则该溶液是( ),A.盐酸 B.氢氟酸 C.烧碱溶液 D.饱

23、和食盐水,解析 能腐蚀玻璃的是氢氟酸。,B,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,3.下列关于SiO2的说法，正确的是( ) A.SiO2是制造光导纤维的重要材料 B.SiO2溶于水生成硅酸 C.SiO2对应水化物的酸性比碳酸强 D.SiO2是酸性氧化物，不跟任何酸反应 解析 SiO2不溶于水；硅酸酸性比碳酸弱；SiO2是酸性氧化物，但可与氢氟酸反应。,A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,4.下列有关硅及其化合物的说法不正确的是( ) A.晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料 B.常温下，硅的化学性质稳定，

24、自然界中的硅主要以氧化物及硅酸盐的形式存在 C.SiO2是一种酸性氧化物，能够与强碱反应生成相应的盐 D.除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸，然后再过滤,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 A项，晶体硅虽然具有金属光泽，但它属于非金属单质，其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料； B项，虽然常温下硅的化学性质稳定，但自然界中没有游离态的硅，它主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在； D项，SiO2不溶于稀盐酸，可使用稀盐酸除去其中混有的CaCO3，化学方程式为CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，然后再过滤。 答案 A,1,2,3,4

25、,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,5.熔融氢氧化钠反应选用的器皿是( ) A.陶瓷坩埚 B.石英坩埚 C.普通玻璃坩埚 D.生铁坩埚 解析 陶瓷的成分中含有SiO2，石英的成分就是SiO2，玻璃的主要成分中也含有SiO2，而SiO2在高温下可以跟NaOH发生如下反应：SiO22NaOH Na2SiO3H2O。 所以A、B、C的器皿都不能选用，只能用生铁坩埚。,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,6.制备硅单质时，主要化学反应如下：,A.为置换反应 B.均为氧化还原反应 C.为化合反应 D.三个反应的反应物中的硅元素均被还原

26、,解析 在反应中Si元素化合价升高，被氧化。,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,二、硅酸和硅酸盐 7.下列叙述正确的是( ) A.Na2SiO3是硅酸盐，但不能溶于水 B.电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐 C.建筑工业常用水玻璃作黏合剂 D.用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火 解析 Na2SiO3既是硅酸盐，又是钠盐，硅酸盐大多难溶于水，而钠盐均易溶于水；浸泡银幕主要是为了防火，而浸泡枕木主要是为了防腐；水玻璃有黏合作用，常作黏合剂。,C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,8.下列变化不能一步实

27、现的是( ) A.Na2SiO3H2SiO3 B.H2SiO3SiO2 C.SiO2H2SiO3 D.SiO2Na2SiO3,C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,三、CO2、SiO2及其盐性质应用 9.将过量的CO2分别通入：CaCl2溶液 浓Na2SiO3溶液 Ca(OH)2溶液 饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是( ) A. B. C. D.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 CO2溶于水：CO2H2O = H2CO3，H2CO3的酸性比盐酸弱，而比硅酸强。根据酸与盐反应的规律，CO2通入Ca

28、Cl2溶液无明显现象；过量的CO2通入浓 Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至过量，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2 而无沉淀；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，生成的 NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而结晶析出，故选B。 答案 B,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,10.下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12

29、,13,14,解析 SiO2(Si)：Si与O2在加热条件下生成SiO2而除去Si；CO2(SO2)：可加入饱和NaHCO3溶液；NaHCO3(Na2SiO3)：通入足量CO2气体；SiO2(NaCl )：溶于水，过滤。,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,11.几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：,能力提升,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,(1)写出图示反应的几种物质的化学式： A_，B_，C_， D_，E_。 (2)写出下列反应的化学方程式： BA：_； BE：_。 (3)写出下列溶液中反应的离子方程

30、式： AD：_； DC：_。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 本题的突破点在于A和B，含Si的物质与碳在加强热的条件下能反应的只有Si和SiO2，所以A为Si，B为SiO2，则由Si的相关知识可推出C为H2SiO3，D为Na2SiO3，E为CaSiO3。,答案 (1)Si SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 CaSiO3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,12.已知A是一种装饰品的主要成分，根据下图转化关系，回答下列问题。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,(1)A的用途：_(

31、任写一种)，B是_，D是_。 (2)写出下列反应的化学方程式： _。 _。 (3)写出下列反应的离子方程式： _。 _。 _。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,解析 由A是一种装饰品的主要成分，高温下能与纯碱反应知，A是SiO2。SiO2与纯碱在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，Na2SiO3与CO2在水中可反应生成H2SiO3，而H2SiO3受热分解又可生成SiO2，所以A是SiO2，B是Na2SiO3，D是H2SiO3。,答案 (1)制光导纤维 Na2SiO3 H2SiO3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1

32、,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,13.为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的实验装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为_。 (2)装置B所盛试剂是_，其作用是_。 (3)装置C所盛试剂是_， C中反应的离子方程式是_。 (4)由此得到的结论：酸性_。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 根据强酸弱酸盐 弱酸强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐

33、酸，A中盛放Na2CO3，根据Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可以知道酸性HCl强于H2CO3，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，由此判断酸性H2CO3H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故选用饱和NaHCO3溶液。 答案 (1)盐酸 (2)饱和NaHCO3溶液 吸收HCl气体,(4)HCl H2CO3 H2SiO3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,14.晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤

34、如下： 高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅，同时得到一种可燃性气体；,拓展探究,SiHCl3与过量的H2在1 1001 200 的温度下反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水剧烈反应，在空气中易自燃。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,请回答： (1)第一步制取粗硅反应的化学方程式为_。 (2)粗硅与HCl气体反应完全后，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_。,答案,分馏(或蒸馏),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,(3

35、)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去)：,装置B中的试剂是_，装置C中的烧杯需要加热，目的是_。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 因SiHCl3与水强烈反应，故A中产生的H2必须干燥，因此B中的试剂为浓H2SO4，且C烧瓶需加热，其目的是使SiHCl3汽化，加快其与H2的反应速率。,答案 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析答案,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是_ _。,解析 石英管中产生的物质应为硅，故D中有固体产生，由题给信息，制纯硅的反应条件为1 1001 200 ，此温度下普通的玻璃容易软化。,有固体物质生成,在题给反应温度下(1 1001 200 )，,普通的玻璃会软化,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,SiHCl3H2,解析答案,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 因高温下H2与O2反应容易爆炸，故还应排尽装置中的空气。,排尽装置中的空气,返回,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,本课结束,