(浙江)高考化学一轮复习 专题4 非金属及其化合物 2 第二单元 含硅矿物与信息材料课后达标检测

④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应； ⑤SiH4在空气中自燃。

他们在研究报告中记载着：“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应，再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥，最后称量……在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的63%左右。”

(1)该小组“实验室制Si”的化学方程式是______________________________ ________________。

(2)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是(用文字和化学方程式解释)__________________________________________________________________ _

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)由提供的信息可知，该小组“实验室制Si”的原理为Mg在点燃的条件下与SiO2反应生成Si和MgO。

(2)稀H2SO4溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，说明固体产物中含有Mg2Si，Mg2Si与H2SO4反应生成MgSO4和SiH4，SiH4在空气中自燃。

点燃

答案：(1)2Mg＋SiO2=====2MgO＋Si

(2)金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃。△

用化学方程式表示：2Mg＋Si=====Mg2Si，Mg2Si＋2H2SO4===2MgSO4＋SiH4↑，SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O

14．(2020·浙江选考十校联盟考试)为探究某矿物固体X(仅含4种短周期元素)的组成和性质，现设计并完成如下实验，其中固体乙可制光导纤维。

请回答：

(1)X除了含有H、O元素以外还含有________。

(2)固体丙的用途：____________________________________________________。 (3)X的化学式是________。

(4)固体乙与NaOH溶液反应的离子方程式是___________________________

________________________________________________________________________。 解析：X隔绝空气高温分解生成水，水的质量是37.8 g－36.0 g＝1.8 g，物质的量是0.1 mol，X中含有H、O元素；固体甲与稀硫酸反应生成无色溶液，加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉淀，则白色沉淀是Mg(OH)2，加热分解生成固体丙，则丙是氧化镁，物质的量是0.3 mol，说明X中含有镁元素；乙可制光导纤维，说明是二氧化硅，根据其质量24.0 g 可

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求出物质的量是0.4 mol，X中含有硅元素；因此X中氧元素的质量是37.8 g－0.2 g－11.2 g－7.2 g＝19.2 g，其物质的量为1.2 mol，由此可知H、O、Mg、Si的物质的量之比是2∶12∶3∶4，所以X的化学式是Mg3Si4H2O12。

(1)根据以上分析可知X中除了含有H、O元素以外还含有Mg、Si。 (2)氧化镁的用途为制耐高温材料。

(3)X的化学式是Mg3Si4H2O12，也可以表示为Mg3Si4O10(OH)2或3MgO·4SiO2·H2O。 (4)二氧化硅与NaOH溶液反应的离子方程式是SiO2＋2OH===SiO3＋H2O。

答案：(1)Si、Mg (2)制耐高温材料 (3)Mg3Si4H2O12[或Mg3Si4O10(OH)2或3MgO·4SiO2·H2O]

(4)SiO2＋2OH===SiO3＋H2O

15．(2020·温岭选考模拟)白炭黑(SiO2·H2O)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业，可用蛇纹石[主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8]来制取，其主要工艺流程如下：

－

2－

－

2－

(1)碱浸时，为提高其中硅酸盐的浸取率，除采用合适的液固比和循环浸取外，还可采用的方法有①______________；②______________。(任举两种)

(2)过滤1得到的滤液的主要成分是______________________________________。 (3)沉淀时加入氯化钠溶液的作用可能是__________________________________ ________________。

解析：(1)酸浸是将蛇纹石中金属离子溶解除去，碱浸就是将硅元素转变成可溶的硅酸盐，要提高浸取率可以采用延长反应时间、搅拌使浸渣与碱液充分接触、适当提高碱的浓度、适当升高反应温度等措施。(2)过滤1得到的滤液中主要成分为硅酸钠(或硅酸钠和氢氧化钠)。(3)硅酸钠溶液与盐酸反应生成的硅酸容易形成胶体而不产生沉淀，所以加入NaCl溶液可以促使硅酸产生沉淀。

答案：(1)适当升高温度 连续搅拌(或适当延长反应时间或适当提高NaOH溶液的浓度) (2)硅酸钠(或硅酸钠和氢氧化钠) (3)防止生成硅酸胶体

16．晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。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：________________________________________________ ________________________________________________________________________。

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(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________________________________________________

________________________________________________________________________。 3 273 K

解析：反应①为石英砂和焦炭生成粗硅和一氧化碳的反应：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑，523～527 K

属于置换反应；反应②是Si＋3HCl=====SiHCl3＋H2，属于置换反应；反应③是SiHCl31 357 K1 073 K＋H2=====Si＋3HCl，属于置换反应；反应④为特定条件下的反应：CO＋H2O(g)催化剂=====H2＋CO2，不属于置换反应。

答案：(1)①②③

1 357 K

(2)SiHCl3＋H2=====Si＋3HCl

1 373～1 623 K

(3)SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑

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