题目内容

9．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．四氯甲硅烷（SiCl4）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SiCl4制备高纯硅的化学反应方程式SiCl2+2H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+4HCl．
②整个制备过程必须严格控制无水无氧．SiCl4遇水剧烈反应生成H2SiO3和另一种物质，写出配平的化学反应方程式SiCl4+3H2O═H2SiO3↓+4HCl↑．
③为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需依次加入的试剂顺序是db．（填写字母代号）
a．碘水    b．氯水    c．NaOH溶液    d．KSCN溶液    e．Na2SO3溶液
（2）下列有头硅材料的说法不正确的是C（填字母）．
A．碳化硅化学性质稳定、硬度大，可用于砂纸、砂轮的磨料
B．含4%硅的硅钢具有很高的导磁性，可用作变压器铁芯
C．硅橡胶保持良好的弹性，耐高温但不耐低温．
D．人造分子筛是一种硅酸盐，用作吸附剂和催化剂．
编号实验现象
①放入蒸馏水木条燃烧
②放入Na2SiO3饱和溶液木条不燃烧
（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃，是一种防腐剂、防火剂和矿物胶．某同学为了证明Na2SiO3具有防火性能，做如下实验：取两个相同的小木条，分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后，同时分别放置在酒精灯外焰处．观察到的现象如右表：设计实验①的目的是与实验②作对照，证明起防火作用的是Na2SiO3而不是水．

分析 （1））①SiCl4与氢气发生置换反应生成硅和氯化氢；
②写出反应物和给出的生成物H2SiO3和HCl，用原子守恒法找出另一种生成物为H2，并配平；
③可先用KSCN检验铁离子，再加入氯水检验亚铁离子；
（2）A．碳化硅具有原子晶体的性质；
B．含4%硅的硅钢具有导磁性；
C．硅橡胶保持良好的弹性，耐高温也耐低温；
D．人造分子筛是一种硅酸盐，疏松多空；
（3）Na2SiO3饱和溶液含有两种物质，要作对比实验．

解答 解：（1）①氢气和纯SiCl4反应生成高纯硅和氯化氢：SiCl2+2H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+4HCl，故答案为：SiCl2+2H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+4HCl；
②SiCl4遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气，方程式为SiCl4+3H2O═H2SiO3↓+4HCl↑，故答案为：SiCl4+3H2O═H2SiO3↓+4HCl↑；
③铁能和酸反应生成亚铁离子，亚铁离子有还原性，亚铁离子能被氯水氧化生成铁离子，铁离子遇硫氰化钾溶液变红色，所以可以用氯水和硫氰化钾溶液检验铁的存在，
故选bd；
（2）A．碳化硅具有原子晶体的性质，硬度大，可用于砂纸、砂轮的磨料，故A正确；
B．含4%硅的硅钢具有导磁性，可用作变压器铁芯，故B正确；
C．硅橡胶保持良好的弹性，耐高温也耐低温，故C错误；
D．人造分子筛是一种硅酸盐，疏松多空，可用作吸附剂和催化剂，故D正确；
故选C；
（3）Na2SiO3饱和溶液含有两种物质水和硅酸钠，要作对比实验来证明是硅酸钠起防火作用，而不是水，
故答案为：与实验②作对照，证明起防火作用的是Na2SiO3而不是水．

点评 本题考查了硅及其化合物知识，侧重于学生的分析、实验能力的考查，涉及粗硅提纯、硅、二氧化硅用途，题目难度不大，熟悉相关物质的性质即可解答，注意对基础知识积累．

练习册系列答案
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19．选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上．
①萃取分液法、②加热分解法、③结晶法、④蒸馏法、⑤过滤法
分离饱和食盐水和沙子的混合物⑤；
从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾③；
除去乙醇中的水份④；
除去氧化钙中的碳酸钙②．
20．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL 4mol•L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24L NO（标准状况），往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现．若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为（　　）
A．0.21 molB．0.25 molC．0.3 molD．0.35 mol
17．为证明Fe3+具有较强的氧化性，甲同学做了如下实验：将Cu片放入Fe（NO3）3溶液中，观察到Cu片逐渐溶解，溶液由黄色变为蓝绿色，由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论．
乙同学提出了不同的看法：“Fe（NO3）3溶液具有酸性，在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”，并设计实验进行探究．
已知：
水解反应平衡常数（K）
Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+7.9×10-4
Fe2++2H2O?Fe（OH）2+2H+3.2×10-10
Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+3.2×10-7
请回答：
（1）稀硝酸和Cu反应的化学方程式为3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．
（2）请利用所提供的试剂，帮助乙同学完成实验方案设计．
试剂：0.5mol/L Fe（NO3）3溶液、Cu片、精密pH试纸（0.5～5.0）、稀硝酸
方案：测定硝酸铁溶液的pH，再用硝酸钠溶液和稀盐酸配制成与硝酸铁溶液PH相同、硝酸根离子浓度相同的溶液，将铜片加入到该溶液中，观察二者是否反应．
（3）丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案，并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化，实验记录如下．
实验内容实验现象
甲同学的实验方案溶液逐渐变成蓝绿色，pH略有上升
乙同学的实验方案无明显现象，pH没有明显变化．
①根据实验现象写出发生反应的离子方程式：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+．
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是Fe3+变为Cu2+和Fe2+，水解能力下降．
（4）请你设计更简便可行的实验方案，帮助甲同学达到实验目的：将铜片放入氯化铁溶液中．
4．某混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化：

据此回答下列问题：
（1）I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤．
（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式
沉淀固体B：Al2O3；C：Al2O3、Fe2O3；
沉淀D：Fe2O3；溶液E：K2SO4、（NH4）2SO4．
（3）写出①、③、④三个反应化学方程式
①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；
③NaAlO2+HCl+H2O=Al（OH）3↓+NaCl；
④2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O．
（4）写出反应②离子方程式Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+．
14．下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质、混合物的归类，完全正确的是（　　）
ABCD
强电解质FeNaClCaCO3HNO3
弱电解质CH3COOHCO2HClOFe（OH）3
非电解质蔗糖BaSO4酒精H2O
混合物漂白粉胆矾盐酸液氯
A．AB．BC．CD．D
1．下列物质放入水中，不能形成溶液的是（　　）
A．蔗糖B．氯化钠C．硝酸铵D．植物油
18．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等．下列判断不正确的是（　　）
A．最简单气态氢化物的热稳定性：R＞Q
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＜W
C．原子半径：T＞Q＞R
D．含T的盐溶液一定能与碱反应
19．合理饮食、正确用药，有利于身体健康．

①人类的生命活动不可缺少维生素，缺乏维生素C易患坏血病病．鸡蛋中的蛋白质在人体内水解的最终产物为氨基酸，氨基酸的结构可表示为，X的名称为氨基．
②阿司匹林泡腾片常用于治疗感冒引起的发热．右图为某阿司匹林泡腾片说明书的部分内容．泡腾片溶于水时产生“沸腾”效果，是由于其中含有的无水枸橼酸和碳酸钙反应释放出了气体．阿司匹林（  ）易水解，其水解反应的产物为乙酸和（填结构简式）．
③在阿司匹林、三硅酸镁、碳酸氢钠片、青霉素这四种常见的药物中，能用于抗菌消炎的是青霉素．

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