【文章內容簡介】 ＋ 2NaOH== Na2CO3＋ H2O CO2＋ NaOH ===NaHCO3 橡膠 化學性質 ④ 與鹽 反應 SiO2＋ Na2CO3 __________________； 利用 SiO2的 性 Ca(ClO)2＋ CO2＋H2O===___________ _________； CO2＋ Na2CO3＋H2O===_________ ⑤ 與堿性氧化物反應 SiO2＋ CaO _______ CO2＋ CaO _______ 高溫 Na2SiO3＋ CO2↑ 難揮發(fā) CaCO3↓＋ 2HClO 2NaHCO3 高溫 △ CaSiO3 CaCO3 思考 1 有人認為 S iO2既能與酸反應又能與堿反應，所以認為它是一種兩性氧化物，你同意這種看法嗎？ 提示 不同意，因為 SiO2只與 HF反應，這是 SiO2的特性，與其它的酸不反應， SiO2是一種酸性氧 化物。 思考 2 反應① Na2SiO3＋ H2O＋ CO2===Na2CO3 ＋ H2SiO3↓，說明 H2CO3的酸性強于 H2SiO3。反應② Na2CO3＋ SiO2 Na2SiO3＋ CO2↑，能否說明 H2SiO3的酸性強于 H2CO3？ 提示 反應 ① 是離子反應，實質是 H2CO3電離出的 H＋與 S iO2 －3結合生成 H2S iO3，說明 H2CO3的電離性強于 H2S i O3，即酸性 H2CO3H2S iO3；而反應 ② 是高溫下的非離子反應，它之所以能發(fā)生是因為 CO2氣體離開了反應體系，其中并無 H2CO3和 H2S iO3兩種物質，更談不上二者酸性的比較。 例 2 物質 A 是一種高熔點化合物，不溶于硫酸、硝酸等強酸。 A 與純堿熔融反應，生成化合物 B ，同時放出氣體 C ；把氣體 C 通過 B 的溶液中，則得到化合物 D ； D 在干燥空氣中轉變?yōu)榛衔?E ； 將 E 加熱又得到化合物 A 。 試寫出 A 、 B 、 C 、 D 、 E 的化學式： A ___ ___ __ 、B ___ ___ __ 、 C ___ ___ __ 、 D ___ ___ __ 、 E ___ ___ __ 。 解析 A 是不溶于硫酸、硝酸等強酸的高熔點化合物，它能與純堿熔融反應，而且放出氣體 C ，可初步判斷 A 可能是 S iO2， B 可能是 Na2S iO3， C 可能是CO2。若把 CO2通過 Na2S i O3溶液中，會得到膠狀沉淀 H4S iO4， H4S iO4在干燥空氣中易脫水生成 H2S i O3，H2S iO3加熱生成 S i O2。 答案 A ： Si O 2 B ： Na 2 Si O 3 C ： CO 2 D ： H 4 S i O 4 E ： H 2 Si O 3 實驗探究 1 單質硅是信息產業(yè)中重要的基礎材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅 ( 含鐵、鋁、硼、磷等雜質 ) ，粗硅與氯氣反應生成四氯化硅 ( 反應溫度為450 ℃ ～ 500 ℃ ) ，四氯化硅經提純后 用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置圖： 實驗探究 高純硅的制取實驗 高純硅在科技進步、信息革命、新能源研究等方面起到了至關重要的作用。在各類考試中，有關高純硅的制取問題，一直是命題的熱點。 相關信息如下： ① 四氯化硅遇水極易水解 ② 硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物 ③ 有關物質的物理常數見下表： 物質 S iCl4 BCl3 AlC l3 F e Cl3 P Cl5 沸點 / ℃ － 315 － 熔點 / ℃ － － － － － 升華溫度 / ℃ － － 180 300 162 請回答下列問題： ( 1) 裝置 A 中 g 管的作用是 ___________ _____ ； 裝置 C 中的試劑是 ___ _____ 。 ( 2) 甲方案： f 接裝置 Ⅰ ；乙方案： f 接裝置 Ⅱ 。但是裝置 Ⅰ 、 Ⅱ 都有不足之處，請你評價后填寫下表。 方案 優(yōu)點 缺點 甲 乙 ( 3) 在上述 ( 2) 的評價基礎上，請你設計一個合理方案并用文字表達： ________ _ ________ _____ _____ _____ ____ ___ 。 ( 4) Si C l 4 與 H 2 反應 的化學方程式為 _ _________ _____ 。 解析 ( 1 ) g 管使分液漏斗與燒瓶連 通，使?jié)恹}酸順利滴下。由信息知，四氯化硅與水反應，故需除去氯氣中的水。 B 瓶裝飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體， C 瓶裝濃硫酸干燥氯氣。 ( 2) 四氯化硅在常溫下易液化，如果收集產品的導管太細易堵塞導管；制取的四氯化硅需要冷凝；由于尾氣中含有氯氣，要設置尾氣處理裝置，四氯化硅易水解，要避免空氣中的水蒸氣進入產品收集裝置。 ( 3) 將甲、乙方案的優(yōu)點集中在一起設計合理的方案。 答案 (1) 平衡壓強，使液體從分液漏斗中順利流下 濃硫酸 (2) 方案 優(yōu)點 缺點 甲 ① 收集產品的導管粗，不會堵塞導管 ② 冷凝產品，減少產品損失 ① 空氣中的水蒸氣進入產品收集裝置，使四氯化硅水解 ② 尾氣沒有處理，污染環(huán)境 乙 ① 有尾氣處理裝置，注重環(huán)保 ② 避免空氣中的水蒸氣進入裝置 ① 產品易堵塞導管 ② 沒有冷凝裝置，產品易損失 (3) 在裝置 Ⅰ 的 i 處接干燥管 j (4) S iCl4＋ 2H2=====高溫Si ＋ 4HCl 實驗探究 2 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 氣體反應制得 S iH Cl3： Si ＋ 3HCl =====300 ℃S iH Cl3＋ H2 ③ S iH Cl3與過量 H2在 1 000 ～ 1 100 ℃ 反應制得純硅 已知 S iH