MgSi3O8gnH2O?1x
4HCl40.050L?0.1mol/L?0.030L?0.1mol/L?2MgCl2?3SiO2??n?2?H2O14=，解得x=0.0005mol，所以MgSi3O8?nH2Ox0.050L?0.1mol/L?0.030L?0.1mol/L的摩尔质量是(260+18n) g/mol =368g/mol，Mg2Si3O8的摩尔质量为260g/mol，所以18n=108，即n=6。
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?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 ______ ；
?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SiO2
?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．
SiHCl3?H21375KSi?3HCl SiHCl3?3H2O?H2SiO3??H2??3HCl? 【答案】 AD 生成白色絮状沉淀，Na2SiO3?2HCl?2NaCl?H2SiO3? B 【解析】 【分析】
?1?①纯SiHCl3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；
?2?A.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】
?1?①纯SiHCl3与氢气反应生成硅和氯化氢，方程式为：
SiHCl3?H21375KSi?3HCl；
②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气，化学方程式为：SiHCl3?3H2O?H2SiO3??H2??3HCl?； 故答案为：SiHCl3?3H2O?H2SiO3??H2??3HCl?；
?2?A.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，Na2SiO3?2HCl?2NaCl?H2SiO3?； 故答案为：生成白色絮状沉淀，Na2SiO3?2HCl?2NaCl?H2SiO3?；
?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．某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。已知: PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO + PdCl2 + H2O= CO2+ 2HCl + Pd(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。
（1）实验时要先通入足够长时间的N2，其原因是_________。 （2） 装置B的作用是__________。
（3）装置C、D所盛试剂分别为______、______，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的总化学方程式为_________。 （4） 该装置的缺点是_________。
【答案】 用氮气将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰 作安全瓶，防止倒吸 澄清石灰水 PdCl2溶液 3SiO2+4C有尾气处理装置将CO吸收
【解析】(1)碳与二氧化硅反应要在高温下进行，而高温下碳与空气中氧气反应，所以实验时要将装置中的空气排尽，所以实验时要通入足够长时间的N2，故答案为：要用氮气将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰；
(2)根据装置图可知，B装置可以作安全瓶，防止倒吸，故答案为：作安全瓶，防止倒吸； (3)根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C装置用来检验有没有二氧化碳，D装置用来检验一氧化碳，所以置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明既有二氧化碳又有一氧化碳，检测两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知化学方程式为3SiO2+4C3SiO2+4C
2CO2+2CO+3Si，故答案为：澄清石灰水；PdCl2溶液；2CO2+2CO+3Si；
2CO2↑十2CO↑+3Si 没
(4)一氧化碳有毒，不能排放到空气中，而该装置没有尾气吸收装置将CO吸收，故答案为：没有尾气吸收装置将CO吸收。
15．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备高纯硅的主要步骤如下： ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅； ②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl中易自燃。 请回答下列问题。
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为___。
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点31.8℃)中含有少量SiCl4(沸点
SiHCl3＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气
57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃)，提纯SiHCl3采用的方法为__。
（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去)。
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不能采用普通玻璃管的原因是__，装置D中发生反应的化学方程式为__；
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及___；
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是___(填字母)。
a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液 【答案】SiO2＋2C
高温Si＋2CO↑ 分馏(或蒸馏) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 石
1000℃~1100℃英管的内壁附有灰黑色晶体 在该反应温度下，普通玻璃管会软化 SiHCl3＋H2＋3HCl 排尽装置内的空气 bd 【解析】 【分析】
(1)高温下，碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳；
Si
(2)利用沸点的不同提纯SiHCl3，可用蒸馏的方法；
(3)①生成的氢气含有水蒸气，用浓H2SO4干燥；加热促使SiHCl3气化；
②SiHCl3和氢气反应有硅单质生成，根据硅的颜色判断D装置中的现象；SiHCl3和H2反应生成硅和氯化氢；
③氢气是可燃性气体，易产生爆炸，SiHCl3在空气中易自燃，所以先通一段时间H2，将装置中的空气排尽；
④取少量产品于试管中加盐酸溶解，再滴加氯水和KSCN(aq)，若溶液呈红色说明含Fe，若不呈红色说明不含Fe。 【详解】
(1)高温下，碳做还原剂时，生成CO，制粗硅的化学方程式为SiO2＋2C(2)利用沸点的不同提纯SiHCl3，可用分馏(或蒸馏)的方法；
(3)①锌和稀硫酸反应制得的氢气中含有水蒸气，而SiHCl3能与水剧烈反应，所以实验中应使用干燥的氢气，一般选用浓H2SO4干燥氢气；加热的目的是使SiHCl3汽化，进入装置D中；
②高温下，SiHCl3和氢气反应生成硅单质，硅单质是灰黑色固体，所以D装置中的现象
高温Si＋2CO↑；
是：石英管的内壁附有灰黑色晶体，SiHCl3与过量的H2在1000℃～1100℃反应制得纯硅，化学方程式为SiHCl3＋H2
1000℃~1100℃Si＋3HCl；装置D不能采用普通玻璃管的原因是：温度
太高，普通玻璃管易熔化；
③氢气是可燃性气体，当氢气的量达到一定时易产生爆炸，SiHCl3在空气中易自燃，所以实验的关键是检查装置的气密性、控制好温度，以及先通一段时间H2将装置中的空气排尽；
④铁能和稀盐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。
备战高考化学专题复习无机非金属材料的推断题综合题含答案
