2019年
C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D.都是酸性氧化物,都能与强碱溶液反应 答案 C
解析 A项,二者都是由非金属元素组成的化合物,都是共价化合物,正确;B项,二氧化硅的用途为制造光导纤维,干冰在升华过程中吸收大量的热,可用于人工降雨,正确;C项,SiO2不溶于水,也不与水反应生成相应的酸,错误;D项,二者都能与碱反应生成盐和水,因此都为酸性氧化物,正确。
4.材料与化学密切相关,表中对应关系错误的是( )
选项 A B C D 答案 A
5.SiO2是一种化工原料,可以制备一系列物质。下列说法正确的是( )
材料 刚玉、金刚石 大理石、石灰石 普通水泥、普通玻璃 砂子、石英 主要化学成分 三氧化铝 碳酸钙 硅酸盐 二氧化硅
A.图中所有反应都不属于氧化还原反应 B.硅酸盐的化学性质稳定,常用于制造光导纤维
C.可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙 D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高 答案 C
解析 本题考查硅及其化合物之间的相互转化,考查学生对元素及其化合物的掌握情况。A项,SiO2和C、Si和Cl2、SiCl4和H2的反应均为氧化还原反应;B项,制造光导纤维的不是硅酸盐,而是SiO2;C项,碳酸钙能和盐酸反应,而SiO2不能和盐酸反应;D项,普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2构成的混合物,无固定的熔点。 题组二 高纯硅的制备
6.高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备:
2019年
①C②HCl③过量H2
SiO2――→Si(粗)――→SiHCl―――――――→Si(纯) 3―高温300 ℃1 000~1 100 ℃下列说法正确的是( )
高温
A.步骤①的化学方程式为SiO2+C=====Si+CO2↑
B.步骤①②③中每生成或反应1 mol Si,转移4 mol电子 C.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应
D.SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3 答案 D
解析 A项,产物应为CO,错误;B项,第②、③步中转移2 mol电子,错误;C项,硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅和氢气,错误;D项,根据物质的沸点不同可用蒸馏的方法进行分离,正确。
7.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:
焦炭HCl精馏H2石英砂――→粗硅――→SiHCl―→SiHCl――→高纯硅 3?粗?―3?纯?高温573 K以上1 357 K①写出由纯SiHCl3制备高纯硅反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。 ②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___________________________。 (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,可用于生产砂纸、砂轮等 B.含4%硅的硅钢具有很高的导磁性,主要用作变压器铁芯 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,有固定的熔点 E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅 1 357 K
答案 (1)①SiHCl3+H2=====Si+3HCl
②SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+3HCl+H2↑ 高温下H2与O2混合发生爆炸 (2)ABC
1 357 K
解析 (1)①H2还原SiHCl3可制备Si,化学方程式为SiHCl3+H2=====Si+3HCl。 ②SiHCl3与H2O反应生成H2SiO3、HCl和H2;用H2还原SiHCl3过程中若混入O2,则高温下H2与O2反应发生爆炸。
(2)A项,碳化硅硬度很大,可用于生产砂纸、砂轮等;B项,含4%硅的硅钢具有很高的导磁
2019年
性,主要用作变压器铁芯;C项,高纯度的SiO2可以制造光导纤维;D项,普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,是由石英(SiO2)、石灰石、纯碱高温下反应产生的,化学方程式高温高温
为Na2CO3+SiO2=====Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2=====CaSiO3+CO2↑,为混合物,没有固定的熔点;E项,Si与盐酸不反应。
考点二 二氧化硫、硫酸与硫酸盐
(一)二氧化硫 1.物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一;密度比空气大,易液化;易溶于水,通常状况下,1体积水溶解约40体积SO2。 2.化学性质
按要求完成下列方程式:
与H2O反应:SO2+H2OH2SO3??
(1)酸性氧化物的通性?与NaOH?足量?反应:
?? 2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O(2)氧化性(如与H2S溶液反应): SO2+2H2S===3S↓+2H2O
催化剂??O2:2SO2+O2△2SO3
(3)还原性?
??氯水:Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
(4)漂白性:可使品红溶液等有机色质褪色生成不稳定的化合物。 3.二氧化硫的污染与治理
(1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。 (2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)。 (3)治理:燃煤脱硫,改进燃烧技术。 (4)硫酸型酸雨的形成途径有两个:
2019年
??HOSO? SO――→HSO
雨水O
?途径Ⅱ:――→HSO――→O?HSO??水??空气中的
2
23
2
2
2
3
2
2
光照、烟尘中金属氧化物等作用途径Ⅰ:――→??催化剂
4
4
完成两途径各步反应的化学方程式: ①途径Ⅰ:2SO2+O2②途径Ⅱ:SO2+H2O(二)硫酸和硫酸盐 1.硫酸的工业制法
工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图:
催化剂
2SO3,SO3+H2O===H2SO4。
H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4。
根据上图回答下列问题:
(1)填写下列各进口或出口物质的名称: A:含硫矿石(如FeS2); B:炉渣;
C:二氧化硫、氧气、氮气; D:尾气(SO2、O2、N2)。
(2)接触法制硫酸分为三个阶段,请填写下表:
生产阶段 造气 接触氧化 SO3吸收
2.浓H2SO4的特性 (1)填写下表
实验 少量胆矾加入浓硫酸中 实验现象 蓝色固体变白 硫酸的特性 吸水性 设备 沸腾炉 接触室 吸收塔 主要反应 点燃高温S+O2=====SO2或4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2催化剂△2SO3 SO3+H2O===H2SO4