备战高考化学专题《无机非金属材料》推断题综合检测试卷含详细答案

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备战高考化学专题《无机非金属材料》推断题综合检测试卷含详细答案
一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析)
1.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④普通玻璃是氧化物,成分可表示为SiO2
⑤粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
⑥硅酸铜钡( BaCuSiO x,铜为+2价),x等于6,可用氧化物形式表示为 BaO·CuO·2SiO2 A.①②⑥B.①②③C.①②③④D.②③④⑤
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
①硅元素在自然界以化合态存在,主要是硅酸盐和二氧化硅,是构成一些岩石和矿物的基本元素,①正确;
②水泥、玻璃、陶瓷都是传统无机非金属材料,主要是硅酸盐产品,制备原料都要用到含硅元素的物质,②正确;
③光导纤维的成分是二氧化硅,高纯度的硅单质广泛用于制作硅能电池,③错误;
④玻璃是混合物不是氧化物,主要成分是硅酸钠、硅酸钙、石英的混合物,成分可用氧化物的形式表示为:Na2O•CaO•6SiO2,④错误;
⑤粗硅制备单晶硅的反应是:Si+2Cl2Δ
SiCl4、SiCl4+2H2
Δ
Si+4HCl,在这个过程中涉及到的
反应为氧化还原反应,⑤错误;
⑥硅酸盐改写成氧化物形式时,活泼的金属氧化物写在前面,再写SiO2,含有氢元素的H2O最后写,所以硅酸铜钡用氧化物形式表示:BaO•CuO•2SiO2,⑥正确。

①②⑥正确,答案选A。

2.下面关于硅的叙述中,正确的是( )
A.硅的非金属性比碳强,只有在高温下才能跟氢气起化合反应
B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在
D.硅在电子工业中,是重要的半导体材料
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.硅的非金属性比碳弱,A项错;
B.硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位,排名前四位的是O、Si、Al、Fe,所以B 项错;
C.硅在自然界中是以化合态存在的,所以C项也错;
答案应选D。

3.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。

我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。

下列叙述正确的是
()
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅有固定的熔沸点,研碎后就变成了非晶体
C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.晶体的形成都要有一定的形成条件,如温度、压强、结晶速率等,但并不是说结晶速率越快越好,速率太快可能导致晶体质量下降,故A错误;
B.晶体硅有固定的熔点,研碎后仍为原子晶体,故B错误;
C.晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列,x射线衍射可以看到微观结构,所以区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行x-射线衍射实验,故C正确;
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,形成的晶体有各向异性,故D错误;
故答案为C。

4.下列除去杂质的方法正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.Cl2难溶于饱和食盐水,HCl极易溶于水,然后用浓硫酸干燥,可以除去氯气中的HCl,A正确;
B.SiO2能和氢氧化钠溶液反应,Fe2O3与NaOH不反应,不能用来除去SiO2 中的Fe2O3,B错误;
C.FeCl3和Cu发生反应:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,除去了Fe3+,又引入了Cu2+,C错误;D.氢氧化铁胶粒和氯化铁溶液都能通过滤纸,应该用渗析的方法除去氢氧化铁胶体中的氯化铁溶液,D错误;
答案选A 。

【点睛】
除杂质时要注意不能除去了原有杂质,又引入新杂质。

5.C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列关于其单质及化合物的说法中正确的是
A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.二氧化物都属于酸性氧化物,能与碱反应而不能与任何酸反应
C.最低价的气态氢化物都具有还原性,易与O2发生反应
D.其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、Si元素是亲氧元素,在自然界中无游离态,A项错误;
B、SiO2能与HF反应,B项错误;
C、C、Si、S低价态气态氢化物为CH4、SiH4、H2S,都具有还原性,易与O2发生反应,C项正确;
D、根据元素性质的递变性,最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:H2SO4>H2CO3>
H2SiO3,D项错误;
本题答案选C。

6.某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。

(Ⅰ)甲同学在 a、b、c 三只烧杯里分别加入 50 mL 水,再分别滴加几滴酚酞溶液,依次加入大小相近的锂、钠、钾块,观察现象。

①甲同学设计实验的目的是______
②反应最剧烈的烧杯是______(填字母);
③写出 b 烧杯里发生反应的离子方程式______
(Ⅱ)乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱,根据要求完成下列各小题
(1)实验装置:
(2)实验步骤:连接仪器、______、加药品后,打开 a、然后滴入浓硫酸,加热。

(3)问题探究:(已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸)
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______,装置 E 中足量酸性 KMnO4溶液的作用是
______。

②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______;
③试管 D 中发生反应的离子方程式是______。

【答案】验证锂、钠、钾的金属性强弱; c 2Na+2H2O=2Na++2OH¯+ H2↑检查装置气密
性 Cu+2H2SO4(浓)Δ
CuSO4+ 2H2O+ SO2↑除去CO2中混有的SO2盛有硅酸钠溶液的试管
出现白色沉淀; SO2+ HCO3¯= CO2+ HSO3¯
【解析】
【分析】
乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱。

先用浓硫酸和铜在加热条件下制备二氧化硫气体,通入D试管与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,混合气体通入试管E,除去混有的二氧化硫,剩余的二氧化碳通入试管F与硅酸钠溶液反应,会出现白色沉淀。

该实验需要改良的地方尾气处理装置,以及防干扰装置(防止空气中的二氧化碳进入装置F,干扰实验结构,可以加一个球星干燥管,内盛放碱石灰)。

【详解】
(Ⅰ)①由某研究性学习小组设计实验验证元素周期律可得,甲同学设计的实验目的是:验证锂、钠、钾的金属性强弱;
②金属性:K>Na>Li,金属性越强,单质与水反应越剧烈,故反应最剧烈的烧杯是c;’
③b 烧杯里发生反应的离子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH¯+ H2↑;
(Ⅱ)(2)实验步骤:有气体参与反应,先连接仪器、检查装置气密性、加药品(先加固体,后加液体)后,打开 a、然后滴入浓硫酸,加热。

(3)①铜与浓硫酸反应的化学方程式是:Cu+2H2SO4(浓)Δ
CuSO4+ 2H2O+ SO2↑;根据分
析,高锰酸钾的作用是除去CO2中混有的SO2;
②非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,若碳酸可以制得硅酸,则可以证明碳酸强于硅酸,从而可以证明二者非金属性的强弱,故能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是:盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀;
③试管D用SO2与NaHCO3制备CO2,反应的离子方程式:SO2+ HCO3¯= CO2+ HSO3¯。

7.晶体硅是一种重要的非金属材料,有科学家认为硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”。

(1)工业上生产纯硅的工艺流程如下:
石英砂的主要成分是SiO2,在制备粗硅时,焦炭的作用是__________(填“氧化剂”或“还原剂”);在该反应中,若消耗了3.0 g SiO2 ,则转移电子的总数为_______________。

(2)某实验室利用SiHCl3(沸点33.0 ℃)与过量H2在1 000 ℃~1 100 ℃反应制得纯硅。

已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。

装置如图所示(热源及夹持装置略去)。

①装置B中的试剂是___________。

装置C中的烧瓶需要加热,其目的是
_________________。

②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是______________________;装置D中发生反应的化学方程式为___________________________________。

③为检验产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需要加入的试剂有______(填字母)。

a.碘水
b.氯水
c.Na2SO3溶液
d.KSCN溶液
【答案】还原剂 1.204×1023或0.2N A浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化有固体物质生成 SiHCl3+H2Si+3HCl bd
【解析】
【分析】
(1)根据工艺流程写出化学方程式,从化合价的变化判断焦炭的作用,根据化学方程式和质量关系求出转移的电子数;
(2) ①A生成的氢气经过干燥,进入D与从C中汽化的SiHCl3反应制粗硅,B是干燥装置,
②氢气和SiHCl3发生置换反应,写出化学方程式;
③选择检验亚铁离子的试剂;
【详解】
(1)根据流程可知,化学方程式为SiO2+2C Si+2CO,碳的化合价升高,做还原剂,
1mol SiO2参加反应转移的电子数为4mol,反应中消耗了3.0 g SiO2 ,n=m 3.0g
=
M60g/mol
=0.05
mol,转移电子为0.2 mol,即1.204×1023或0.2N A;
(2)SiHCl3能与H2O强烈反应,需要用浓硫酸干燥氢气,反应需要的温度比较高,在D中反应,SiHCl3的沸点较低,C中的烧瓶需要加热是为了使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化;
②装置D中有硅单质生成,即有固体物质生成。

此反应为 SiHCl3+H2Si+
3HCl;
③亚铁离子的检验通常用的方法是:先向溶液中加入KSCN,溶液不变红色,再加入氯水溶液变红色,即可却确定有亚铁离子,答案为bd。

8.A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成,且四种化合物中阴、阳离子各不相同。

阴离子Cl-、SiO32-、OH-、NO3-
阳离子H+、Ag+、Na+、K+
已知:A溶液呈强酸性,且A溶液与B、C溶液混合均产生白色沉淀,B的焰色反应呈黄色。

回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的化学式:A______,B_____,C____,D____。

(2)写出A溶液与B溶液反应的离子方程式: __________。

(3)请选出适合存放A、C、D溶液的试剂瓶的序号:
溶液A C D
试剂瓶序号_________
【答案】HCl Na2SiO3 AgNO3 KOH SiO32-+2H+=H2SiO3↓①③②
【解析】
【分析】
A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成,且四种化合物中阴、阳离子各不相同,A溶液呈强酸性,则A为盐酸或硝酸,B的焰色反应呈黄色,则B中含有Na元素,A能和B反应生成白色沉淀,则B为Na2SiO3;盐酸能和AgNO3反应生成白色沉淀,所以C为AgNO3,则A为HCl,根据四种化合物中阴阳离子各不相同,则D为KOH。

【详解】
(1)根据以上分析知,四种物质化学式分别为HCl、Na2SiO3、C为AgNO3、D为KOH;
(2)A是HCl、B是硅酸钠,二者反应生成硅酸沉淀和氯化钠,离子方程式为SiO32-
+2H+=H2SiO3↓;
(3)A是HCl、C为AgNO3、D为KOH,KOH能和二氧化硅反应生成粘性物质硅酸钠,不能用含有玻璃塞的试剂瓶盛放;硝酸银见光易分解,应该放置在棕色试剂瓶中;盐酸不分解,且和玻璃中成分不反应,所以放置在一般试剂瓶中即可,所以A、C、D选取试剂瓶序号为①③②。

【点睛】
含有钠元素的物质焰色反应为黄色,含有钾元素的物质焰色反应透过蓝色钴玻璃为紫色,钙元素的焰色反应为砖红色;玻璃中含有二氧化硅,能与碱性溶液发生反应,所以碱性溶液的试剂瓶不用玻璃塞。

9.有一种矿石,经测定含有镁、硅、氧三种元素且它们的质量比为12∶7∶16。

(1)用盐的组成表示其化学式: ___________。

(2)用氧化物的组成表示其化学式: _______。

(3)该矿石的成分属于________(填物质的分类)。

(4)写出该矿石(氧化物形式)与盐酸反应的化学方程式: ______。

【答案】Mg2SiO4 2MgO·SiO2硅酸盐 2MgO·SiO2+4HCl=2MgCl2+2H2O+SiO2
【解析】
【分析】
根据n=m
M
及原子个数比=原子的物质的量之比进行计算,得出正确结论;由金属离子和酸
根离子组成的化合物属于盐。

【详解】
镁、硅、氧的质量比为12:7:16,则镁、硅、氧的原子个数比为12
24
:
7
28
:
16
16
=2:1:4
(1)该矿石用盐的组成可表示为:Mg2SiO4;
(2)该矿石用氧化物的组成可表示为:2MgO•SiO2
(3)Mg2SiO4属于盐类,且属于硅酸盐;
(4)Mg2SiO4溶于与稀盐酸生成MgCl2和SiO2,发生反应的化学方程式为2MgO·SiO2+
4HCl=2MgCl2+2H2O+SiO2。

【点睛】
硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式为:活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水的顺序书写;注意:①氧化物之间以“•”隔开;②系数配置出现的分数应化为整数;③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物),非金属氧化物在后。

10.在下列物质的转化关系中,A是一种固体单质,且常作半导体材料,E是一种白色沉淀,F是最轻的气体单质。

据此填写:
(1)B的化学式是____________,目前在现代通迅方面B已被用作_____________主要原料。

(2)B和a溶液反应的离子方程式是_____________________。

(3)A和a溶液反应的离子方程式是_____________________。

(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是____________________。

【答案】SiO2制光导纤维 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
SiO32-+2H+=H2SiO3↓
【解析】
【分析】
A是一种固体单质,且常作半导体材料,则A是Si,所以B为SiO2,由图中转化关系可知E为H2SiO3,a为NaOH,C为Na2SiO3,D为H2O,由于 F是最轻的气体单质,则F为H2。

【详解】
A是一种固体单质,且常作半导体材料,则A是Si,所以B为SiO2,由图中转化关系可知E为H2SiO3,a为NaOH,C为Na2SiO3,D为H2O,由于 F是最轻的气体单质,则F为H2,(1)B的化学式是SiO2,目前在现代通迅方面B已被用作光导纤维主要原料;
(2)B和a溶液反应的离子方程式是SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(3)A和a溶液反应的离子方程式是Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑;
(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是SiO32-+2H+=H2SiO3↓。

11.A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素,他们能发生如图所示的转化关系。

若该元素用R表示,则A为R的氧化物,D与NaOH溶液反应生成C和H2。

请回答:
(1)写出对应物质的化学式:A__________; C_________; E_________。

(2)反应①的化学方程式为:_____________________________________。

(3)反应④的离子方程式为:_____________________________________。

(4)H2CO3的酸性强于E的,请用离子方程式予以证明: _________________________。

【答案】SiO2 Na2SiO3 H2SiO3(或H4SiO4) SiO2+2C Si+2CO↑ Si+2OH-+
H2O=== SiO32-+2H2↑ SiO32-+CO2+H2O===H2SiO3↓+HCO32-
或SiO32-+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO32-(写成H4SiO4同样给分)
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:非金属单质R能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气,则R为Si元素,由转化关系可知D为Si,A为SiO2,B为CaSiO3,C为Na2SiO3,E为H2SiO3,
(1)由以上分析可知A为SiO2,C为Na2SiO3,故答案为SiO2;Na2SiO3;
(2)反应①的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑;
(3)反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑;
(4)H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性,可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳,如生成硅酸沉淀,可说明,反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-。

考点:以硅为载体考查了无机物的推断
12.以下是工业上制取纯硅的一种方法。

请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示):
(1)在上述生产过程中,属于置换反应的有____(填反应代号);
(2)写出反应③的化学方程式____;
(3)化合物W的用途很广,通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂,可作肥皂的填充剂,是天然水的软化剂。

将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1 373~1 623 K反应,生成化合物W,其化学方程式是____;
(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是___(填化学式);分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是___(填化学式);
(5)工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气,再提纯水煤气得到纯净的H2,提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为___。

【答案】①②③ SiHCl3+H2Si+3HCl SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ CO2 CO2和HCl CO+H2O CO2+H2、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【解析】
【分析】
石英砂和焦炭发生反应①生成粗硅和CO:2C+SiO2Si+2CO↑,是置换反应;得到的粗硅和HCl发生反应②:Si+3HCl SiHCl3+H2,也是置换反应;纯净的SiHCl3再和H2发生反应③:SiHCl3+H2Si+3HCl,还是置换反应,气体C是HCl。

气体A是CO,和
水蒸气发生反应④:CO +H 2O
CO 2+H 2,不是置换反应,气体B 是CO 2。

【详解】 (1)在上述生产过程中,属于置换反应的有①②③;
(2)反应③的化学方程式为SiHCl 3+H 2Si +3HCl ;
(3)硅酸钠通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂,可作肥皂的填充剂,所以W 是硅酸钠。

石英砂和纯碱反应生成硅酸钠的化学方程式是SiO 2+Na 2CO 3
Na 2SiO 3+CO 2↑;
(4)气体A 是CO ,气体B 是CO 2,气体C 是HCl 。

节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。

加强节能减排工作,也是应对全球气候变化的迫切需要,所以要减少化石燃料的使用,从而减少二氧化碳的排放。

碳酸的酸性比硅酸强,所以二氧化碳通入硅酸钠溶液中能生成硅酸白色沉淀:CO 2+Na 2SiO 3+H 2O=Na 2CO 3+H 2SiO 3↓。

盐酸是强酸,HCl 通入硅酸钠溶液中也可以生成硅酸白色沉淀:2HCl+Na 2SiO 3=2NaCl+H 2SiO 3↓。

所以通入硅酸钠溶液中生成白色沉淀的气体是CO 2和HCl 。

故答案为:CO 2;CO 2和HCl ;
(5)焦炭与水蒸气反应生成CO 和H 2,CO 和H 2难以分离,所以CO 继续和水蒸气反应生成CO 2和H 2,然后用碱液吸收CO 2得到纯净的H 2。

故答案为:CO +H 2O
CO 2+H 2、CO 2
+Ca(OH)2=CaCO 3↓+H 2O 。

13.硅单质及其化合物应用很广.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()3SiHCl 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3SiHCl 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.3SiHCl 遇水剧烈反应生成23H SiO 、HCl 和另一种物质,写出配平的化学反应方程式 ______ ;
()2下列有关硅材料的说法正确的是 ______ .
A .单质硅化学性质稳定,但可以被强碱溶液腐蚀
B .盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
C .普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
D .光导纤维的主要成分是2SiO
()3硅酸钠水溶液俗称水玻璃.取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入盐酸,振荡.写出实验现象并给予解释(用化学方程式说明) ______ .
()4在人体器官受到损伤时,需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内,这种材料是 ______ (填字母).
A .高温结构陶瓷 B.生物陶瓷 C.导电陶瓷. 【答案】32
S iHCl H 1375KSi 3HCl ++ 32232SiHCl 3H O H SiO H 3HCl +=↓+↑+↑ AD 生成白色絮状沉淀,2323Na SiO 2HCl 2NaCl H SiO +=+↓ B
【解析】
【分析】
()1①纯3SiHCl 与氢气反应生成硅和氯化氢;
②依据原子个数守恒结合化合价变化写出方程式;
()2A.硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气;
B.硅与盐酸不反应;
C.玻璃为混合物,不存在固定的熔点;
D.二氧化硅为光导纤维的主要成分;
()3盐酸的酸性强于硅酸,盐酸与硅酸钠反应生成硅酸沉淀和氯化钠;
()4用于人体器官的陶瓷,应具有良好的生物性能,据此分析。

【详解】
()1①纯3SiHCl 与氢气反应生成硅和氯化氢,方程式为:
32 S iHCl H 1375KSi 3HCl ++;
3SiHCl ②遇水剧烈反应生成23H SiO 、HCl 和氢气,化学方程式为:
32232SiHCl 3H O H SiO H 3HCl +=↓+↑+↑; 故答案为:
32232SiHCl 3H O H SiO H 3HCl +=↓+↑+↑;
()2A.硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气,可以被强碱溶液腐蚀,故A 正确;
B.硅与盐酸不反应,故B 错误;
C.玻璃为混合物,不存在固定的熔点,故C 错误;
D.二氧化硅为光导纤维的主要成分,故D 正确;
故选:AD ;
()3盐酸的酸性强于硅酸,盐酸与硅酸钠反应生成硅酸沉淀和氯化钠,离子方程式:生成白色絮状沉淀,2323Na SiO 2HCl 2NaCl H SiO +=+↓; 故答案为:生成白色絮状沉淀,2323Na SiO 2HCl 2NaCl H SiO +=+↓;
()4用于人体器官的陶瓷,应具有良好的生物性能,故选B 。

【点睛】
本题考查了硅及其化合物的性质和用途,熟悉物质的化学性质是解题关键,注意相关知识的积累。

14.多种方法鉴别下列第一组白色粉末物质(注:能够写化学方程式的写出化学反应方程
式;鉴别方法可以不用填满,若序号不够也可以自己再添)。

(1)Na2CO3和SiO2:
①_____________。

②_____________。

(2)欲鉴别CaCO3和Na2SiO3,某同学分别取少许待测粉末,滴加稀盐酸,指出他观察到的现象:
CaCO3: ______________。

Na2SiO3: _____________。

【答案】加水溶解法:能溶于水的是Na2CO3,不溶于水的是SiO2酸液产气法:分别取少许待测粉末,滴加稀盐酸,能够产生气体的是Na2CO3,不反应的是SiO2,化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑产生气泡产生白色沉淀
【解析】
【详解】
(1)根据碳酸钠和二氧化硅性质的差异来鉴别,碳酸钠含有钠离子,可以进行焰色反应、还可以和盐酸之间反应、还可以和氯化钡溶液之间反应,但是二氧化硅都无此性质;
(2)结合强酸制弱酸的原理并结合硅酸不溶于水分析。

【点睛】
(1)①加水溶解法:能溶于水的是Na2CO3,不溶于水的是SiO;
②酸液产气法:分别取少许待测粉末,滴加稀盐酸,能够产生气体的是Na2CO3;不反应的是SiO2.化学方程式:Na2CO3+2HCl=2 NaCl+H2O+CO2↑;
(2)CaCO3溶于稀盐酸发生的反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,则可观察到产生气泡;Na2SiO3溶于稀盐酸发生的反应方程式为Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓,则可观察到有白色沉淀产生。

15.粗硅中含有铁和锡(Sn)等杂质,粗硅与氯气反应可生成SiCl4,SiCl4经提纯后用氢气还原可得高纯硅。

实验室用下列装置模拟制备SiCl4。

已知:SiCl4的熔点是-70℃,沸点是57.6℃,易与水反应;Sn Cl4的熔点是-33℃,沸点是114℃
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______;装置A烧瓶中发生反应的离子方程式是____________。

(2)装置C中盛放的试剂是_____________,作用是___________________;玻璃管b的作用是_______________________。

(3)装置E的烧杯中盛放冰水的目的是______________________。

(4)装置F中碱石灰的作用是____________________________。

(5)装置E烧瓶中得到的SiCl4中溶有少量的杂质FeCl3和SiCl4,可以通过___________方法提纯。

【答案】分液漏斗 MnO2+ 4H++2Cl-Mn2++2H2O+ Cl2↑浓硫酸干燥氯气调节装置内外压强平衡冷凝并收集SiCl4吸收多余的Cl2,防止外界水蒸气进入E的烧瓶中蒸馏【解析】
【分析】
制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。

A装置为Cl2的制备装置,B、C装置为除杂装置。

先用B 除去HCl,再用C(浓H2SO4)除去H2O蒸气。

Cl2通入粗硅中反应,用冷水将产生SiCl4冷凝即可,以此解答。

【详解】
(1)依据仪器a形状可知a为:分液漏斗;装置A烧瓶中二氧化锰和浓盐酸在加热的条
件下生成氯气,方程式为:MnO2+ 4H++2Cl-Δ
Mn2++2H2O+ Cl2↑;
(2)生成的氯气中混有水蒸气,需要通过浓硫酸除去,装置C中盛放的试剂是浓硫酸;作用是干燥氯气;玻璃管b的作用是调节装置内外压强平衡;
(3)D中氯气和粗硅反应生成SiCl4气体,装置E放在冰水中可以冷凝并收集SiCl4;
(4)氯气有毒需要除去多余的氯气,同时也要避免空气中的水蒸气进入装置中,则装置F 中碱石灰的作用是吸收多余的Cl2,防止外界水蒸气进入E的烧瓶中;
(5)已知:SiCl4的熔点是-70℃,沸点是57.6℃,易与水反应;SnCl4的熔点是-33℃,沸点是114℃,三种沸点差别很大,可以用蒸馏的方法进行提纯。

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