碳硅及其化合物---講義

1、C60、C70 等；硅：晶體硅，無(wú)定形硅。歡迎閱讀碳族元素 .課標(biāo)要求通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解硅及其化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)其在信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。.考綱要求1.了解單質(zhì)硅及其重要硅的化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用3.能綜合應(yīng)用硅及硅的化合物知識(shí).教材精講1.本考點(diǎn)知識(shí)結(jié)構(gòu)2.碳族元素碳族元素的特征：碳族元素原子最外層電子數(shù)為 4，既不容易失去電子，又不容易得到電子，易形成共價(jià)鍵，難形成離子鍵。 碳族元素形成的單質(zhì)在同周期中硬度最大， 熔沸點(diǎn)最高 (如金剛石、晶體硅 )。碳族元素的化合價(jià)：碳族元素的主要化合價(jià)有+2，+4，其中鉛 +2 價(jià)穩(wěn)定，其余元素 +4 價(jià)穩(wěn)定。碳族元素的遞變規(guī)律： 從上到下電子層

2、數(shù)增多， 原子半徑增大， 原子核對(duì)最外層電子的吸引能力減弱，失電子的能力增強(qiáng)，從上到下由非金屬遞變?yōu)榻饘俚淖兓浅５湫?。其中碳是非金屬，錫、鉛是金屬，硅、鍺是半導(dǎo)體材料。碳族元素在自然界里的存在： 自然界里碳有游離態(tài)和化合態(tài)兩種； 硅在地殼里無(wú)游離態(tài)， 主要以含氧化合物的形式存在。幾種同素異形體：碳：金剛石、石墨、3.碳在常溫下碳很穩(wěn)定，只在高溫下能發(fā)生反應(yīng)，通常表現(xiàn)為還原性。燃燒反應(yīng)與某些氧化物的反應(yīng)：CCO22CO；C 2CuOCO22Cu；CH2OCOH2O（CO、 H2 的混合氣體叫水煤氣）；2C+SiO2Si+2CO與氧化性酸反應(yīng)：C 2H2SO4 （濃） CO22SO2 2H2O；

3、C 4HNO3（濃） CO2 4NO2 2H2O4.CO不溶于水，有毒 (CO 和血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白無(wú)法和 O2 結(jié)合，而使細(xì)胞缺氧引起中毒 )，但由于 CO 無(wú)色無(wú)味因此具有更大的危險(xiǎn)性。可燃性還原性： CO+CuO CO2Cu，CO+H222OO(g)CO+H5.CO2歡迎閱讀直線(xiàn)型（ OCO）非極性分子，無(wú)色能溶于水，密度大于空氣，可傾倒，易液化。固態(tài)CO2俗稱(chēng)干冰，能升華，常用于人工降雨。實(shí)驗(yàn)室制法： CaCO32HCl CaCl2 CO2H2O。酸性氧化物一 酸酐Ca(OH)2CO2CaCO32 用于檢驗(yàn)2H O(CO )氧化性： CO2 C2CO；2Mg CO22MgO C6

4、.碳酸鹽溶解性： Ca(HCO3 23； Na233。) CaCOCO NaHCO熱穩(wěn)定性： Na2CO3CaCO3；堿金屬正鹽 堿金屬酸式鹽 : Na2CO3NaHCO3。相互轉(zhuǎn)化：碳酸正鹽碳酸酸式鹽 (除雜用 )7.硅硅在地殼中只有化合態(tài)，沒(méi)有游離態(tài)。其含量在地殼中居第二，僅次于氧，是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。晶體硅是灰黑色，有金屬光澤，硬而脆的固體，是半導(dǎo)體，具有較高的硬度和熔點(diǎn)。硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下，只能與氟氣、氫氟酸及強(qiáng)堿溶液反應(yīng):Si+2F2 SiF4、Si+4HFSiF4+2H2、Si+2NaOH+H 2O Na2SiO3+2H2；在加熱條件下，能與氧氣、氯氣等少數(shù)非金屬單

5、質(zhì)化合： Si O2SiO2。制備：在電爐里用碳還原二氧化硅先制得粗硅：SiO22CSi2CO，將制得的粗硅，再與 C12 反應(yīng)后，蒸餾出 SiCl4，然后用 H2 還原 SiCl 4 可得到純硅。有關(guān)的反應(yīng)為： Si 十 2C12SiCl4、SiCl4+2H2Si+4HCl 。硅在高新技術(shù)中的應(yīng)用：高純硅可作半導(dǎo)體材料，晶體硅還可做光電轉(zhuǎn)換材料及制作芯片為代表的生物工程芯片。DNA8.SiO2 SiO2 為原子晶體，是一種堅(jiān)硬難熔的固體，硬度、熔點(diǎn)都很高。而CO2 通常狀況下是氣體，固體熔點(diǎn)很低。其差別在于晶體類(lèi)型不同。CO2 是分子晶體，故熔點(diǎn)很低。二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，不能跟酸 (氫

6、氟酸除外 )發(fā)生反應(yīng)。由于它是一種酸性氧化物，所以能跟堿性氧化物或強(qiáng)堿反應(yīng)。SiO2+CaOCaSiO3、SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(堿溶液不能在使用磨口玻璃塞的試劑瓶中)二氧化硅是一種特殊的酸性氧化物。a酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅卻不能直接跟水化合，它的對(duì)應(yīng)水化物(硅酸 )只能用相應(yīng)的可溶性硅酸鹽跟鹽酸作用制得：首先讓SiO2 和 NaOH（或 Na23）在熔化CO條件下反應(yīng)生成相應(yīng)的硅酸鈉： SiO22NaOHNa2 3 H2O，SiO2Na2CO323SiONa SiOCO2，然后用酸與硅酸鈉作用制得硅酸： Na SiO +2HCl =HSiO +2N

7、aCl。2323b酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅卻能跟氫氟酸起反應(yīng)：SiO +4HFSiF +2HO(氫242氟酸不能盛放在玻璃容器中)。光導(dǎo)纖維：從高純度的 SiO2 或石英玻璃熔融體中，拉出的直徑約 100m的細(xì)絲，稱(chēng)為石英玻璃纖維，這種纖維稱(chēng)為光導(dǎo)纖維。 光纖通信是一種新技術(shù)， 它將光信號(hào)在光導(dǎo)纖維中進(jìn)行全反射歡迎閱讀歡迎閱讀傳播，取代了電信號(hào)在銅線(xiàn)中的傳播 ， 達(dá)到兩地通信的目的 。 光纖通信優(yōu)點(diǎn)：信息傳輸量大，每根光纜可同時(shí)通過(guò) 10 億路電話(huà)；原料來(lái)源廣；質(zhì)量輕，每千米 27 克；不怕腐蝕，鋪設(shè)方便；抗電磁干擾，保密性好。石英、水晶及其壓電效應(yīng)石英的主要成分是 SiO2,可用

8、來(lái)制造石英玻璃。石英晶體中有時(shí)含有其他元素的化合物 ,它們以溶解狀態(tài)存在于石英中 ,呈各種顏色。純凈的 SiO2 晶體叫做水晶 ,它是六方柱狀的透明晶體 ,是較貴重的寶石。水晶或石英在受壓時(shí)能產(chǎn)生一定的電場(chǎng) ,這種現(xiàn)象被稱(chēng)為 “壓電效應(yīng) ”。后來(lái)這種 “壓電效應(yīng) ”被應(yīng)用在電子工業(yè)及鐘表工業(yè)和超聲技術(shù)上。9硅酸和硅膠硅酸：硅酸有多種形式，如 H4SiO4 、H2SiO3、H2Si2O5 等。一般用通式 xSiO2 yH2O 表示，由于“H2SiO3”分子式最簡(jiǎn)單，習(xí)慣采用 H2SiO3 作為硅酸的代表。 硅酸酸性比碳酸還弱，由下列反應(yīng)可證明：Na2SiO3+CO2 +H2O H2SiO3 +N

9、a2CO3 硅膠：剛制得的硅酸是單個(gè)小分子，能溶于水，在存放過(guò)程中，它會(huì)逐漸失水聚合，形成各種多硅酸，接著就形成不溶于水，但又暫不從水中沉淀出來(lái)的 “硅溶膠 ”。如果向硅溶膠中加入電解質(zhì)，則它會(huì)失水轉(zhuǎn)為 “硅凝膠 ”。把硅凝膠烘干可得到 “硅膠 ”。烘干的硅膠是一種多孔性物質(zhì)，具有良好的吸水性。而且吸水后還能烘干重復(fù)使用，所以在實(shí)驗(yàn)室中常把硅膠作為作為干燥劑。10.硅及其化合物的 “反常 ” Si 的還原性大于 C，但 C 卻能在高溫下還原出 Si ：SiO2 2CSi 2CO非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無(wú)H2 放出，但 Si 卻放出 H2：Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2非金屬單質(zhì)

10、一般不跟非氧化性酸作用，但Si 能與 HF 作用： Si+4HFSiF4+2H2非金屬單質(zhì)大多為非導(dǎo)體，但Si 為半導(dǎo)體。 SiO2 是 H23 的酸酐，但它不溶于水，不能直接將它與水作用制備H23。SiOSiO酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2 能跟 HF 作用： SiO242O+4HFSiF +2H無(wú)機(jī)酸一般易溶于水，但H23 難溶于水。SiO因 H2CO3 的酸性大于 H23，所以在 Na23 溶液中通人 CO2 能發(fā)生下列反應(yīng)：SiOSiONa2SiO3+CO2+223 +Na23，但在高溫下 SiO223232也能發(fā)生。H OH SiOCO+Na CONa SiO +CONa23

11、的水溶液稱(chēng)水玻璃，但它與玻璃的成分大不相同，硅酸鈉水溶液(即水玻璃 )稱(chēng)泡花SiO堿，但它卻是鹽的溶液，并不是堿溶液。11.硅酸鹽硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成可用氧化物的形式表示。例如：硅酸鈉 Na2SiO3(Na2OSiO2)；鎂橄欖石 Mg 2SiO4(2MgOSiO2)；高嶺石 Al 2(Si2O5)(OH) 4(A1 2O32SiO22H2O)云母、滑石、石棉、高嶺石等，它們都屬于天然的硅酸鹽。人造硅酸鹽：主要有玻璃、水泥、各種陶瓷、磚瓦、耐火磚、水玻璃以及某些分子篩等。硅酸鹽制品性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)較高，難溶于水，有很廣泛的用途。最簡(jiǎn)單硅酸鹽是硅酸鈉，其水溶液俗稱(chēng)水玻璃

12、，是一種礦物膠，可作粘合劑，防腐劑。歡迎閱讀歡迎閱讀12.水泥、玻璃、陶瓷 普通水泥的主要成分是硅酸三鈣 （3CaOSiO2）、硅酸二鈣（2CaOSiO2）和鋁酸三鈣（3CaOAl2O3），水泥具有水硬性，水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土。制玻璃的主要原料是純堿、 石灰石和石英，主要反應(yīng)是：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2、SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2，玻璃是無(wú)固定熔點(diǎn)的混合物。加入氧化鈷后的玻璃呈藍(lán)色，加入氧化亞銅后的玻璃呈紅色，普通玻璃一般呈淡綠色，這是因?yàn)樵现谢煊卸r(jià)鐵的緣故。制造陶瓷的主要原料是黏土，黏土的主要成分：Al 2O32SiO22H2O。13.無(wú)機(jī)

13、非金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料包含除傳統(tǒng)陶瓷外的各種性能優(yōu)異的精細(xì)陶瓷：耐高溫的二氧化鋯（ZrO2）陶瓷、高熔點(diǎn)的氮化硅（ Si3N4）和碳化硅（ SiC）陶瓷；透明的氧化鋁、砷化鎵（ GaAs）、硫化鋅（ZnS）、硒化鋅（ ZnSe）、氟化鎂（ MgF2）、氟化鈣（ CaF2）等氧化物或非氧化物陶瓷；生物陶瓷；超細(xì)微粉體粒子制造的納米陶瓷等。 .典型例題例 1、（ 06 全國(guó)理綜 )在呼吸面具和潛水艇中可用過(guò)氧化鈉作為供氧劑。 請(qǐng)選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)用品，用圖中的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明過(guò)氧化鈉可作供氧劑。A 是制取 C02 的裝置。寫(xiě)出 A 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： _。填寫(xiě)表中空格：寫(xiě)出過(guò)氧

14、化鈉的化學(xué)方程式：儀器加入試劑加入該試劑的目的與二氧化碳反應(yīng)B飽和 NaHC0 3 溶液CD_。試管 F 中收集滿(mǎn)氣體后，下一步實(shí)驗(yàn)操作是： _?！窘馕觥棵}意圖就是驗(yàn)證過(guò)氧化鈉與水或二氧化碳的反應(yīng)及對(duì)供氧劑信息的理解認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)儀器中的 A 是二氧化碳發(fā)生裝置， B、D 是除雜裝置， C 是反應(yīng)裝置， E 是收集裝置。本實(shí)驗(yàn)可能存在的雜質(zhì)氣體有：制取二氧化碳的是HCl 和水，但由于過(guò)氧化鈉與二氧化碳和水都能反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，故水不必除去。答案： CaCO322O+CO2+2HCl=CaCl +H B飽和 NaHCO3除 CO2 中的 HClCNa2O2 粉末反應(yīng)物DNaOH 溶液除去未反應(yīng)的 CO

15、2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 把 E 中的導(dǎo)管移出水面，關(guān)閉分液漏斗活塞，用姆指堵住試管口，取出試管，立即把帶火星的木條伸入試管口內(nèi)，木條復(fù)燃，證明試管中收集的氣體是氧氣?！军c(diǎn)評(píng)】本題涉及CO2 實(shí)驗(yàn)室制法，實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)指取CO2 所得氣體中，由于鹽酸具有揮發(fā)性， 所制備氣體中含有氯化氫氣體和水蒸汽，氯化氫氣體也會(huì)與過(guò)氧化鈉反應(yīng)，因此歡迎閱讀歡迎閱讀需要用飽和碳酸鈉溶液進(jìn)行洗氣，以除去HCl 氣體，水蒸汽和CO2 氣體都會(huì)與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，所以不必除去水蒸汽，緊接著，讓含有少量水蒸汽的CO2 氣體通過(guò)過(guò)氧化鈉（過(guò)氧化鈉是粉末狀物質(zhì)，為了防止被氣體吃入導(dǎo)氣管

16、，最好是用石棉絨包住過(guò)氧化鈉）進(jìn)行反應(yīng)， 然后用氫氧化鈉除去位反應(yīng)的 CO2，最后用排水法收集氧氣， 進(jìn)行檢驗(yàn)。 不難看出題目涉及知識(shí)點(diǎn)都來(lái)自課本中的主干知識(shí)，要求學(xué)生一定要重視課本。例 2、我國(guó)科學(xué)家合成出世界上最細(xì)的碳納米管，直徑僅有 0.5nm，它的直徑與 C36 分子直徑相當(dāng)，十分接近 0.4nm 理論極限值，這項(xiàng)成果獲取 2002 年度國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。已知 C36 是由正五邊形和正六邊形構(gòu)成的足球狀分子，在多面體中，棱邊數(shù)=頂點(diǎn)數(shù) +面數(shù) 2。根據(jù)以上信息，下列有關(guān)推斷不正確的是（）A 碳納米管與金剛石互為同素異形體B碳納米管屬于高分子化合物C每個(gè) C36 分子中有 18 個(gè)雙鍵

17、DC36 分子中有 12 個(gè)正五邊形， 8 個(gè)正六邊形構(gòu)成【解析】由題意不難看出， 碳納米管與金剛石都是由碳元素組成的不同的單質(zhì)，所以 A 正確；碳納米管是單質(zhì)，而不是化合物，B 顯然是錯(cuò)誤的。至于C、D 答案正確與否需要進(jìn)行如下的計(jì)算分析：設(shè)： C36 中正五邊形和正六邊形的個(gè)數(shù)分別為x、 y 個(gè)根據(jù)一個(gè)棱邊為兩個(gè)面（正五邊形或正六邊形）所共用，一個(gè)面上的頂點(diǎn)C 原子與相鄰 C 原子通過(guò) C C 鍵或 C=C 鍵形成三個(gè)棱邊， 考慮一個(gè)棱邊（C C 鍵或 C=C 鍵）為兩個(gè) C 原子共用，結(jié)合題設(shè)信息可得如下方程式：1/2 (5x+6y)=36+x+y-2x=121/2 (5x+6y)= 1

18、/2 （336）y=8而雙鍵數(shù)應(yīng)按所有碳原子最多可形成的C C 鍵數(shù)減去邊數(shù)為：1/2 （436） 1/2 （ 336） =18所以 C、D 答案正確。答案： B【點(diǎn)評(píng)】利用不斷發(fā)現(xiàn)的新材料， 而作為高考命題新的生長(zhǎng)點(diǎn)， 這是近幾年化學(xué)高考的一個(gè)值得關(guān)注的動(dòng)向。 萬(wàn)變不離其宗， 其實(shí)本問(wèn)題的解決還有賴(lài)于晶體計(jì)算中的分?jǐn)偹枷牒妥闱蚍肿咏Y(jié)構(gòu)的直觀想象，同時(shí)也足以說(shuō)明數(shù)學(xué)工具在化學(xué)分子結(jié)構(gòu)分析中的重要作用。例 3據(jù)報(bào)導(dǎo)我國(guó)科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型 “連續(xù)纖維增韌 ”航空材料，其主要成分是由碳化硅（結(jié)構(gòu)類(lèi)似于金剛石） 、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成。下列相關(guān)敘述不正確的是A 它耐高溫抗氧化B它比鋼鐵輕、硬，

19、但質(zhì)地較脆C它沒(méi)有固定熔點(diǎn)D它是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料【解析】此航空材料是碳化硅、陶瓷和碳纖維等無(wú)機(jī)非金屬材料復(fù)合而成，是混合物，故沒(méi)有固定熔點(diǎn)。同時(shí)它也糅合了碳化硅、陶瓷和碳纖維各自的優(yōu)良性能，耐高溫、抗腐蝕、抗氧化、堅(jiān)硬、輕巧、有良好的韌性等。碳化硅、陶瓷、碳纖維均屬于無(wú)機(jī)非金屬材料。答案： B歡迎閱讀歡迎閱讀【點(diǎn)評(píng)】對(duì)醒目的字句進(jìn)行字斟酢句的分析、加工、聯(lián)想是新信息問(wèn)題解決的關(guān)鍵。 .跟蹤訓(xùn)練一、選擇題（下列各題均只有一個(gè)合理答案，請(qǐng)將合理答案的序號(hào)填在第卷題首的答案欄內(nèi)，填在其他地方無(wú)效）1、（ 06 上海）下列不符合當(dāng)今化學(xué)研究方向的是A 發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)B合成新材料C研究化學(xué)反應(yīng)的微觀過(guò)

20、程D研究化學(xué)反應(yīng)中原子守恒關(guān)系2人類(lèi)使用材料的增多和變化，標(biāo)志著人類(lèi)文明的進(jìn)步，下列材料與化學(xué)制備無(wú)關(guān)的是（）A 石器B青銅器C鐵器D高分子材料3下列說(shuō)法中，正確的是（）A 二氧化硅溶于水顯酸性B二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸C水玻璃露置空氣中發(fā)生反應(yīng)：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3 +H2SiO3，所以碳酸酸性比硅酸高溫酸性強(qiáng)D高溫時(shí)純堿和石英發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3+SiO2= Na2SiO3+CO2，所以硅酸酸性比碳酸酸性強(qiáng)4我國(guó)科學(xué)家在 “納米材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”里成功研制出了3mm 長(zhǎng)的碳納米管，長(zhǎng)度居世界之首。這種碳纖維強(qiáng)度高、剛度大、密度小、熔點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性好

21、，因而被稱(chēng)為“超級(jí)纖維 ”。下列對(duì)此碳納米管的說(shuō)法中不正確 的是A 它是制造飛機(jī)的理想材料B它與石墨互為同素異形體C這種碳納米管中含有非極性共價(jià)鍵D碳纖維復(fù)合材料為高分子化合物5金屬陶瓷是一種應(yīng)用于高科技的復(fù)合材料，合成方法是將陶瓷（主要成分：23、 ZrO2 等耐Al O高溫材料）和粘結(jié)金屬（主要是 Cr、Mo 、 W、Ti 等高熔點(diǎn)金屬）研磨混勻成型后，高溫?zé)Y(jié)使金屬仍然以單質(zhì)的形式存在于金屬陶瓷之中，據(jù)此判斷合成工藝必須A. 在氧氣中合成B. 在 HCl 氣氛中合成C.在氮?dú)鈿夥罩泻铣蒁.在空氣中合成二、選擇題（下列各題均有 2 個(gè)答案，請(qǐng)將合理答案的序號(hào)填在第卷題首的答案欄內(nèi)，填在其他

22、地方無(wú)效）6下列所列各物質(zhì)的用途中，正確的是()A. 含氧化亞銅的紅色玻璃片：制夏天用的變色眼鏡B.硅膠：干燥劑、吸附劑、催化劑載體C.石英：光導(dǎo)纖維D.硅酸：粘合劑、耐火材料7硅酸銅鋇是當(dāng)今用最新科學(xué)技術(shù)才能合成的一種物質(zhì)。然而現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，我國(guó)秦朝兵馬俑用的一種顏料竟是硅酸銅鋇。下列關(guān)于硅酸銅鋇的學(xué)說(shuō)正確的是（）A 易溶于水B難溶于水C既屬于硅酸鹽，也屬于復(fù)鹽D屬于無(wú)機(jī)高分子材料歡迎閱讀歡迎閱讀8科學(xué)家在高壓下成功地將 CO2 轉(zhuǎn)化為具有類(lèi)似 SiO2 結(jié)構(gòu)的晶體，下列關(guān)于 CO2 的原子晶體的說(shuō)法正確的是A CO2 的分子晶體轉(zhuǎn)化為原子晶體是化學(xué)變化BCO2 的原子晶體和分子晶體實(shí)際上是同種

23、物質(zhì)CCO2 的原子晶體和分子晶體具有相同的物理性質(zhì)D在 CO2 的原子晶體中，每一個(gè)C 原子周?chē)Y(jié)合 4 個(gè) O 原子9科學(xué)家提出硅是 “ 21世紀(jì)的能源 ”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A硅原子既不易失去電子又不易得到電子，主要形成四價(jià)的化合物。B高純度的硅被廣泛用于制作計(jì)算機(jī)芯片C自然界中存在貯量豐富的單質(zhì)硅D晶體硅的熔點(diǎn)比結(jié)構(gòu)相似的碳化硅晶體的熔點(diǎn)要高10、 “耐高溫長(zhǎng)壽命抗氧化陶瓷復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)”獲 2004 年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。該復(fù)合材料的強(qiáng)度比鋼還大，在航空航天器中用來(lái)替代金屬材料，可節(jié)約2030%的燃料。下

24、列關(guān)于該材料的敘述中不正確的是（）A 該材料屬于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料B該材料的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定C與金屬一樣有較好的傳熱性能D可以替代金屬做耐高溫結(jié)構(gòu)材料11下列表述不正確的是（）A 人造剛玉熔點(diǎn)很高，可用作高級(jí)耐火材料，主要成分是二氧化硅B 化學(xué)家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進(jìn)行無(wú)溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽C 提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料D 太陽(yáng)能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能OHHOSIOHSiO44-為原硅酸根，其構(gòu)型為正四原硅酸的結(jié)構(gòu)為OH，若去掉氫原子后的剩余部分即12面體（如圖），稱(chēng)為 “硅氧四面體 ”。四面體角頂上的氧原子叫 “角氧 ”。有關(guān)敘

25、述不正確的是 （）6 2 7 分子中有 6 個(gè) Si O 鍵角氧A 兩分子原硅酸脫去一分子水得到的 H Si OB兩個(gè)硅氧四面體，彼此共用一個(gè)角氧相連后，形成的Si2O76離子中各個(gè)鍵角不一定為109o286C 3 個(gè)硅氧四面體彼此用2 個(gè)角氧相連后，形成的Si3O9離子一定呈鏈狀D n 個(gè)硅氧四面體彼此用四個(gè)角氧連接后的晶體是二氧化硅13、下列反應(yīng)化學(xué)方程式表示不正確的是A. 黃鐵礦煅燒： 2FeS2+5O2FeO+4SO2B.石英與石灰石共熔： SiO2+CaO CaSiO3C.氨的催化氧化： 4NH 3+5O24NO+6H2OD.氯氣與石灰乳反應(yīng)： 2Cl2+2Ca(OH) 2=CaCl

26、2+Ca（ClO ）22O+2H三、本題有 2 個(gè)小題歡迎閱讀歡迎閱讀14為比較 HCl 、H2CO3、H2SiO3 的酸性強(qiáng)弱，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，想通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?qǐng)你協(xié)助完成實(shí)驗(yàn)?？晒┻x擇的試劑有：稀鹽酸、濃鹽酸、稀硫酸、濃硫酸、碳酸鈉粉末、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉粉末、碳酸氫鈉溶液、硅酸鈉粉末、硅酸鈉溶液。請(qǐng)依據(jù)此實(shí)驗(yàn)填空：錐形瓶?jī)?nèi)所裝某試劑是 _，分液漏斗中所盛試劑是_。裝置 B 中所盛的試劑是 _，出現(xiàn)的現(xiàn)象是，B 中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為A。B實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，有人提出該實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)密，你的看法如何？請(qǐng)說(shuō)出理由或改進(jìn)意見(jiàn)。15、（06 天津理綜）晶體硅是一種重要的非金屬材料。

27、制備純硅的主要步驟如下：高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅粗硅與干燥 HCl 氣體反應(yīng)制得300 SiCl3 2SiCl3： Si3HCl SiCl3 與過(guò)量 2 在 1000 1100反應(yīng)制得純硅已知 SiCl3 能與 2強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）第步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為。（2）粗硅與 HCl 反應(yīng)完全后， 經(jīng)冷凝得到的 SiCl3（沸點(diǎn) 33.0）中含有少量 SiCl4（沸點(diǎn) 57.6）和 HCl （沸點(diǎn) 84.7），提純 SiCl3 采用的方法為：。（3）用 SiCl3 與過(guò)量 2 反應(yīng)制備純硅的裝置如下（熱源及夾持裝置略去）：裝置中的試劑是，裝置中的燒瓶需要加熱

28、，其目的是：。反應(yīng)一段時(shí)間后， 裝置中觀察到的現(xiàn)象是，裝置不能采用普通玻璃管的原因是，裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及。為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)， 將試樣用稀鹽酸溶解， 取上層清液后需再加入的試劑 （填寫(xiě)字母代號(hào)）是 碘水 氯水 溶液 溶液 2 3溶液四、本題有 2 個(gè)小題16、材料科學(xué)與近幾年來(lái)與化學(xué)有關(guān)的科學(xué)研究的熱點(diǎn) .某新型無(wú)機(jī)非金屬材料 K 由兩種非金屬元素組成 ,它是一種超硬物質(zhì) ,具有耐磨耐腐蝕抗沖擊抗氧化的特性 ,它是以中學(xué)化學(xué)的常見(jiàn)物質(zhì)為原料來(lái)生產(chǎn)的 ,如圖虛線(xiàn)框外為其生產(chǎn)過(guò)程 ;線(xiàn)框內(nèi)的其他轉(zhuǎn)化是為探究 C 的組成而設(shè) ,GH 均為難溶于水的白色固體 ;圖中 C M K 均含有 A 元素 ,C 物質(zhì)遇水強(qiáng)烈水解 ,能生成一種白色膠狀物質(zhì) F 和 E 的酸霧 ,其余物質(zhì)均為中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì)