内容正文:
第4章
第1节 硅 无机非金属材料
eq \a\vs4\al()
[随堂演练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
(2)由于SiO2硬度大,故可用于制造光导纤维
(3)下列转化能一步实现:
CaCO3CaSiO3CaO
(4)因为HF与SiO2反应,故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
(5)SiO2熔点高,硬度大,可用于制光导纤维,两句话具有对应关系
(6)石英砂可用于生产单晶硅
(7)用NaOH溶液不能分离氧化铁中混有的二氧化硅
(8)将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有CO
(9)将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)×
2.单质Z是一种常见的半导体材料,可由X通过如下图所示的路线制备,其中X为Z的氧化物,Y为氢化物,分子结构与甲烷相似,回答下列问题:
(1)能与X发生化学反应的酸是
________________________________________________________________;
由X制备Mg2Z的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)由Mg2Z生成Y的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Y分子的电子式为____________。
(3)Z、X中共价键的类型分别是________、________。
解析 Z为半导体单质,则Z是Si;其氧化物为二氧化硅,即X为SiO2,可与氢氟酸反应,根据反应的流程图可知,二氧化硅与Mg反应生成Mg2Si,Mg2Si与盐酸反应生成的Y为氢化物,则Y的分子式是SiH4,其电子式为,加热分解SiH4可得到硅单质。
答案 (1)氢氟酸 SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si
(2)Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4
(3)非极性键 极性键
3.(2017·全国卷Ⅱ)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如下图所示:
回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_________________________________________________________________________________________________________________________________________,
还可使用________________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是________________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是______________________。沉淀B的主要成分为______________、________________(写化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为MnO+H++H2C2O4―→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.0500 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为____________。
解析 (1)根据题中信息,水泥中含有一定量的铁、铝、镁等金属氧化物,根据流程需要除去这些杂质,因为Fe3+容易在pH较小时以氢氧化物的形式沉淀出来,因此加入硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe2+转化成Fe3+;加入的物质具有氧化性,同时不能引入新的杂质,同时因为过氧化氢被称为绿色氧化剂,因此可以选择双氧水。
(2)根据水泥中成