高二化學(xué)二氧化硅與信息材料(編輯修改稿)
2024-12-16 06:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ＞ Si。 而事實(shí)上硅的還原性比碳強(qiáng)，這是因?yàn)樵诟邷貤l件下反應(yīng)生成了氣態(tài)的 CO，促進(jìn)了反應(yīng)的進(jìn)行，所以高溫下硅單質(zhì)可以用碳來(lái)制取。 高溫 高溫 下列關(guān)于 SiO2和 CO2的說(shuō)法中正確的是 ( ) A． CO SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐 B． CO2和 SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸 C． CO2是酸性氧化物， SiO2是兩性氧化物 D． CO2和 SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的 【 解析 】 雖然 SiO2是 H2SiO3的酸酐，但 CO2可溶于水生成 H2CO3，但SiO2卻不能溶于水生成 H2SiO3， B錯(cuò)誤； SiO2與 CO2都是酸酐，都是酸性氧化物， A正確， C錯(cuò)誤； CO2是由 CO2分子構(gòu)成的，而 SiO2則是由硅原子和氧原子構(gòu)成的， SiO2中不存在分子， D錯(cuò)誤。 【 答案 】 A ( ) A．二氧化硅分子由一個(gè)硅原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成 B．在二氧化硅晶體中，每個(gè)硅原子周圍結(jié)合 4個(gè)氧原子 C．二氧化硅可用來(lái)制作干燥劑 D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 【 解析 】 SiO2晶體中不存在單個(gè)分子，其結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅原子周圍結(jié)合 4個(gè)氧原子，每個(gè)氧原子周圍結(jié)合 2個(gè)硅原子，所以硅原子與氧原子的個(gè)數(shù)比為 1∶ 2，化學(xué)式寫(xiě)作 SiO2，故 A錯(cuò)誤， B正確；硅酸在一定條件下制得硅膠，硅膠可用作干燥劑， C項(xiàng)錯(cuò)。 SiO2是酸性氧化物，但常溫下可與氫氟酸反應(yīng)， D錯(cuò)誤。 【 答案 】 B 二、單質(zhì)硅及其制備 在常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，加熱時(shí)可以與一些非金屬及其他物質(zhì)反應(yīng)。下列物質(zhì)在一定條件下能與硅單質(zhì)反應(yīng)的有________________。 ① F2 ② HF ③ NaOH ④ O2 ⑤ Cl2 ⑥ C ⑦ CO ⑧ CaO [師生互動(dòng) ] 【 提示 】 ①②③④⑤⑥ 截止到目前為止，你知道能與 NaOH溶液反應(yīng)的單質(zhì)是什么嗎？寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 [學(xué)生交流 ] 【 提示 】 金屬 Al和非金屬 Si。 2Al＋ 2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋ 3H2↑， Si＋ 2NaOH＋ H2O===Na2SiO3＋ 2H2↑。 如何利用硅的氧化物制備晶體硅？簡(jiǎn)要書(shū)寫(xiě)流程及化學(xué)方程式。 [學(xué)生交流 ] 【 提示 】 分為兩個(gè)階段： 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： ① 高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅； ② 粗硅與干燥 HCl氣體反應(yīng)制得 SiHCl3： Si＋ 3HClSiHCl3＋ H2； ③ SiHCl3與過(guò)量 H2在 1 000～ 1 100 ℃ 下反應(yīng)制得純硅。 已知 SiHCl3能與 H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)第 ① 步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________。 (2)粗硅與 HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的 SiHCl3(沸點(diǎn) ℃ )中含有少量SiCl4(沸點(diǎn) ℃ )和 HCl(沸點(diǎn)－ ℃ )，提純 SiHCl3采用的方法為 ____ 。 (3)用 SiHCl3與過(guò)量 H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下圖所示 (熱源及夾持裝置略去 )： ① 裝置 B中的試劑是 ____________________。裝置 C中的燒瓶需要加熱，其目的是 ________________________。 ② 反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置 D中觀察到的現(xiàn)象是 ___
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