高三化学硅复习

高三化学硅复习内容摘要：

＋ 2NaOH== Na2CO3＋ H2O CO2＋ NaOH ===NaHCO3 橡胶 化学性质 ④ 与盐 反应 SiO2＋ Na2CO3 __________________； 利用 SiO2的 性 Ca(ClO)2＋ CO2＋H2O===___________ _________； CO2＋ Na2CO3＋H2O===_________ ⑤ 与碱性氧化物反应 SiO2＋ CaO _______ CO2＋ CaO _______ 高温 Na2SiO3＋ CO2↑ 难挥发 CaCO3↓＋ 2HClO 2NaHCO3 高温 △ CaSiO3 CaCO3 思考 1 有人认为 S iO2既能与酸反应又能与碱反应，所以认为它是一种两性氧化物，你同意这种看法吗。 提示 不同意，因为 SiO2只与 HF反应，这是 SiO2的特性，与其它的酸不反应， SiO2是一种酸性氧 化物。 思考 2 反应① Na2SiO3＋ H2O＋ CO2===Na2CO3 ＋ H2SiO3↓，说明 H2CO3的酸性强于 H2SiO3。 反应② Na2CO3＋ SiO2 Na2SiO3＋ CO2↑，能否说明 H2SiO3的酸性强于 H2CO3。 提示 反应 ① 是离子反应，实质是 H2CO3电离出的 H＋与 S iO2 －3结合生成 H2S iO3，说明 H2CO3的电离性强于 H2S i O3，即酸性 H2CO3H2S iO3；而反应 ② 是高温下的非离子反应，它之所以能发生是因为 CO2气体离开了反应体系，其中并无 H2CO3和 H2S iO3两种物质，更谈不上二者酸性的比较。 例 2 物质 A 是一种高熔点化合物，不溶于硫酸、硝酸等强酸。 A 与纯碱熔融反应，生成化合物 B ，同时放出气体 C ；把气体 C 通过 B 的溶液中，则得到化合物 D ； D 在干燥空气中转变为化合物 E ； 将 E 加热又得到化合物 A。 试写出 A 、 B 、 C 、 D 、 E 的化学式： A ___ ___ __ 、B ___ ___ __ 、 C ___ ___ __ 、 D ___ ___ __ 、 E ___ ___ __。 解析 A 是不溶于硫酸、硝酸等强酸的高熔点化合物，它能与纯碱熔融反应，而且放出气体 C ，可初步判断 A 可能是 S iO2， B 可能是 Na2S iO3， C 可能是CO2。 若把 CO2通过 Na2S i O3溶液中，会得到胶状沉淀 H4S iO4， H4S iO4在干燥空气中易脱水生成 H2S i O3，H2S iO3加热生成 S i O2。 答案 A ： Si O 2 B ： Na 2 Si O 3 C ： CO 2 D ： H 4 S i O 4 E ： H 2 Si O 3 实验探究 1 单质硅是信息产业中重要的基础材料。 通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅 ( 含铁、铝、硼、磷等杂质 ) ，粗硅与氯气反应生成四氯化硅 ( 反应温度为450 ℃ ～ 500 ℃ ) ，四氯化硅经提纯后 用氢气还原可得高纯硅。 以下是实验室制备四氯化硅的装置图： 实验探究 高纯硅的制取实验 高纯硅在科技进步、信息革命、新能源研究等方面起到了至关重要的作用。 在各类考试中，有关高纯硅的制取问题，一直是命题的热点。 相关信息如下： ① 四氯化硅遇水极易水解 ② 硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物 ③ 有关物质的物理常数见下表： 物质 S iCl4 BCl3 AlC l3 F e Cl3 P Cl5 沸点 / ℃ － 315 － 熔点 / ℃ － － － － － 升华温度 / ℃ － － 180 300 162 请回答下列问题： ( 1) 装置 A 中 g 管的作用是 ___________ _____ ； 装置 C 中的试剂是 ___ _____。 ( 2) 甲方案： f 接装置 Ⅰ ；乙方案： f 接装置 Ⅱ。 但是装置 Ⅰ 、 Ⅱ 都有不足之处，请你评价后填写下表。 方案 优点 缺点 甲 乙 ( 3) 在上述 ( 2) 的评价基础上，请你设计一个合理方案并用文字表达： ________ _ ________ _____ _____ _____ ____ ___。 ( 4) Si C l 4 与 H 2 反应 的化学方程式为 _ _________ _____。 解析 ( 1 ) g 管使分液漏斗与烧瓶连 通，使浓盐酸顺利滴下。 由信息知，四氯化硅与水反应，故需除去氯气中的水。 B 瓶装饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体， C 瓶装浓硫酸干燥氯气。 ( 2) 四氯化硅在常温下易液化，如果收集产品的导管太细易堵塞导管；制取的四氯化硅需要冷凝；由于尾气中含有氯气，要设置尾气处理装置，四氯化硅易水解，要避免空气中的水蒸气进入产品收集装置。 ( 3) 将甲、乙方案的优点集中在一起设计合理的方案。 答案 (1) 平衡压强，使液体从分液漏斗中顺利流下 浓硫酸 (2) 方案 优点 缺点 甲 ① 收集产品的导管粗，不会堵塞导管 ② 冷凝产品，减少产品损失 ① 空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解 ② 尾气没有处理，污染环境 乙 ① 有尾气处理装置，注重环保 ② 避免空气中的水蒸气进入装置 ① 产品易堵塞导管 ② 没有冷凝装置，产品易损失 (3) 在装置 Ⅰ 的 i 处接干燥管 j (4) S iCl4＋ 2H2=====高温Si ＋ 4HCl 实验探究 2 晶体硅是一种重要的非金属材料，制备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 S iH Cl3： Si ＋ 3HCl =====300 ℃S iH Cl3＋ H2 ③ S iH Cl3与过量 H2在 1 000 ～ 1 100 ℃ 反应制得纯硅 已知 S iH。