课件36张PPT。第三单元 含硅矿物与信息材料硅酸盐矿物和硅酸盐产品二二氧化硅、硅酸盐Na2SiO3CaSiO3多孔孔径筛分分子分离提纯水玻璃 黏合剂腐蚀着火硅单质O2、Cl2、H2SO4、HNO3 半导体 二氧化硅高大难不活泼 光学镜片 石英坩埚 光导纤维 电子元件 演练自评二氧化硅与信息材料
1.下列有关物质的用途(括号中为用途)错误的是( )
A.硅(半导体材料) B.二氧化硅(制电线)
C.水玻璃(用作黏合剂) D.MgO(用作耐火材料)
解析:二氧化硅不能导电,不能用来制电线,它是制光导纤维的材料。
答案:B
2.光纤通信是20世纪70年代后期发展起来的一种新型通信技术,目前长距离光纤通信系统已投入使用,光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的( )
A.碳 B.石英 C.锗 D.硅
解析:光纤通信的光学纤维是由SiO2经特殊工艺制成的。
答案:B
3.下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是( )
A.SiO2→Si B.CO2→C
C.SiO2→H2SiO3 D.Al2O3→NaAlO2
解析:SiO2与焦炭在高温下可生成硅,A可一步完成;CO2与镁可生成碳,B可一步完成;SiO2不溶于水,不能和水反应生成H2SiO3,C不可一步完成;Al2O3可与NaOH反应生成NaAlO2,D可一步完成。
答案:C
4.能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里的试剂是( )
A.HF溶液 B.KOH溶液
C.盐酸 D.水玻璃
解析:碱溶液和硅酸钠溶液不能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里。
答案:C
5.反应SiO2+3CSiC+2CO↑中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶2 D.2∶1
解析:该反应中只有C的化合价发生变化,其中1个C原子的化合价降低,2个C原子的化合价升高,故选C。
答案:C
6.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,下列说法正确的是( )
A.在氮化硅的合成反应中,N2是还原剂,SiO2是氧化剂
B.上述反应中每生成1 mol Si3N4,N2得到12 mol电子
C.该反应属于四个基本反应类型之一
D.该反应无有毒气体产生,不需要尾气处理装置
解析:N元素的化合价降低,N2为氧化剂,碳为还原剂,SiO2中元素化合价没有变化,A不正确;N的化合价从0价降低到-3价,B正确;该反应不属于四个基本反应类型之一,C不正确;该反应生成有毒气体CO,要有尾气处理装置,D不正确。
答案:B
7.判断下列说法的正误,并加以解释(在括号中填正误,横线上填解释)。
(1)二氧化硅溶于水显酸性。( ) 。?
(2)二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸。( ) 。?
(3)已知高温时有CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强。( ) 。?
(4)因为二氧化硅属于酸性氧化物,所以它不溶于任何酸。( ) 。?
解析:(1)二氧化硅不溶于水,也不与水反应;(2)碳酸的酸性比硅酸酸性强,所以二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸;(3)高温时有CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,只能说高沸点的二氧化硅可制取低沸点的二氧化碳;(4)二氧化硅溶于氢氟酸。
答案:(1)错 二氧化硅不溶于水,也不与水反应
(2)正确 碳酸的酸性比硅酸酸性强
(3)错 只能说高沸点的二氧化硅可制取低沸点的二氧化碳
(4)错 二氧化硅溶于氢氟酸
8.A、B、C、D四种物质均含有硅元素,各物质之间的相互转化关系如下图所示:
已知:C是A与烧碱溶液反应的产物。
据此,回答下列问题:
(1)试写出各物质的化学式:A ,B ,C ,D 。?
(2)写出AB的化学方程式: 。?
(3)分别写出AC,CD的离子方程式 , 。?
解析:由A、B、C、D均含有硅元素,且C是A与NaOH溶液反应的产物,可知C是Na2SiO3,D是H2SiO3,A是SiO2,B是Si。
答案:(1)SiO2 Si Na2SiO3 H2SiO3
(2)SiO2+2CSi+2CO↑
(3)SiO2+2OH-Si+H2O Si+2H+H2SiO3↓
9.获取知识和信息是现代人不可缺少的素质,信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。
(1)光导纤维是一种高质量传导光的玻璃纤维,利用光缆通信,能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是 。?
信息产业的核心材料是高纯度的硅,高纯度的单晶硅的生产方法之一:SiO2Si(粗硅)SiHCl3(沸点31.5 ℃)Si超纯硅(多晶硅)→单晶硅
近代用得较多的另一种方法 (之二)是:用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用得硅烷(SiH4),再加热分解得高纯硅。
单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等,硅纯度越高,大规模集成电路的性能就越好。
根据上述信息回答以下问题:
(2)从方法一生产单晶硅的过程看,由碳还原得到的硅为何还要进一步处理?
(3)写出方法二中生产高纯硅的两个化学方程式: 、 。?
解析:本题考查了硅、二氧化硅的性质、用途。光导纤维的主要成分是SiO2。由题信息,硅是越纯越好,由碳还原得到的是粗硅,需要提纯。
答案:(1)SiO2 (2)由碳还原SiO2得到的单质硅中,杂质含量过高,将它用HCl、Cl2处理得到低沸点的SiHCl3,便于蒸发提纯,然后再还原得到高纯硅。
(3)Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑ SiH4Si+2H2
