复习提纲含硅矿物与信息材料.pptVIP

碳和硅的知识属于常考点，尤其是硅及其化合物的性质应用有渐热的趋势，随着新能源，新材料，新工艺的应用，高考将对碳和硅的化合物性质及实验进行重点考查，以选择题为基础，以化工题为提高题型，预计2013年将有多种考查方式出现。 单击此处进入 高考揭秘 ?? 名师偈语 高纯硅在科技进步、信息革命、新能源研究等方面起到了至关重要的作用。在各类考试中，有关高纯硅的制取问题，一直是命题的热点。 【探究实例】 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： ①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式________ ________________________________________________。 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，写出配平的化学反应方程式__________________________________________ ________________________________________________； 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，可用于生产耐高温水泥 B．氮化硅硬度大、熔点高，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 (3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。 解析　(1)①根据原子守恒即质量守恒可以写出SiHCl3与H2反应的化学方程式。 ②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物 质，分析它们化合价的变化可知， ， 而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价必定降低，即另一种物质是H2。 (2)碳化硅、氮化硅为原子晶体，A、B和C都正确。玻璃是一种玻璃态物质，无固定的熔点。盐酸不能与硅反应，而HCl在573 K以上的温度下可与硅发生反应。因此D、E都不正确。 答案　(1)①SiHCl3＋H2 Si＋3HCl ②SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑ 氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3 (2)ABC (3)现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气味气体生成； 解释：Na2SiO3和NH4Cl均能够水解，两者相互促进，Na2SiO3水解生成H2SiO3，NH4Cl水解产生NH3。 1357 K 【探究应用】 在工业中利用镁制取硅：2Mg＋SiO2 2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋Si Mg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)，SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置： △ △ (1)由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用________(填序号)。 a．石灰石　　　b．锌粒　　　c．纯碱 (2)实验开始时，必须先通入X气体，再加热反应物，其理由是____________________________________________， 当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是__________________________________________________________________________________________________。 (3)反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为__________________________________ ________________________________________________。 解析　(1)由于Mg可在CO2中燃烧，故不能用CO2作为保护气而可用H2。那么试管中应选用的固体药品为锌粒；(2)实验开始时应先通入氢气排尽装置内的空气，避免空气中