“步步高”高考化学大一轮复习 专题4 第5讲 含硅矿物与信息材料 （苏教 浙江专用）

第5讲含硅矿物与信息材料基础盘点一、碳、硅自我诊断1.有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为不妥的是()1A.硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B.自然界中存在大量的单质硅C.硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制D.自然界的硅易开采，且可再生答案

B22．晶体硅的结构跟金刚石相似，1mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是

NA个。固态时，C60属于

晶体(填“离子”、“原子”或“分子”)。2分子3基础回归1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途（1）碳在自然界既有

态又有

态。碳的同素异形体有

、

、无定形碳、

等。（2）硅在地壳中的含量占第

位，仅次于

，全部以

态存在，是一种亲

元素,单质硅有

和

形两种。晶体硅是良好的

材料，在计算机等电子工业，可用作

、大规模

等。硅是人类将

能转化为

能的常用材料，所以硅还用于制造

。游离化合金刚石石墨C60二氧化合氧晶体无定半导体半导体芯片集成电路太阳电光电池42.C、Si的化学性质（1）碳单质的化学性质常温下

（填“不”或“很”）活泼，在高温条件下有强

性。①可燃性：2C+O22CO、C+O2CO2。②还原性a.与Fe2O3反应的化学方程式：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑;b.与CO2反应的化学方程式：C+CO22CO;

c.与水蒸气反应的化学方程式:C+H2O(g)CO+H2;d.与浓H2SO4反应的化学方程式：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。不还原5（2）硅单质的化学性质常温下化学性质不活泼,但能与

、

、

反应。①与氢氟酸反应的化学方程式：Si+4HFSiF4↑+2H2↑。②与烧碱反应的离子方程式：Si+2OH-+H2OSiO+2H2↑。③加热时与O2、Cl2等非金属单质反应，其化学方程式为

。F2HF强碱Si+O2SiO2；Si+2Cl2SiCl46二、碳、硅的氧化物自我诊断3.下列关于SiO2和CO2的叙述中，不正确的是（）A.都是共价化合物B.都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应，但不能与任何酸反应C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸D.SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨E.CO2通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸F.根据反应SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑可推知硅酸酸性比碳酸强BCF7基础回归1.碳的氧化物比较分子式COCO2氧化物类型不成盐氧化物

氧化物工业制法（原理）水煤气：酸性C+H2O(g)CO+H2CaCO3CaO+CO2↑8化学性质①可燃性：②还原性（如还原Fe2O3）:①具备酸性氧化物的通性②与Na2O2反应：③与Mg反应：毒性

毒，能与人体内血红蛋白结合,使人体因缺氧而中毒无毒，是造成

效应的主要气体2CO+O22CO23CO+Fe2O32Fe+3CO22Na2O2+2CO22Na2CO3+O22Mg+CO22MgO+C剧温室92.二氧化硅与二氧化碳的性质比较二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，其结构和主要性质可比较如下：物质二氧化硅二氧化碳化学式SiO2CO2晶体类型主要物理性质硬度

，熔、沸点

，常温下为固体，

溶于水熔、沸点

，常温下为气体，

溶于水大高不低微原子晶体分子晶体10化学性质①与水反应不反应②与酸反应SiO2+4HF不反应③与碱反应盛碱液的试剂瓶用

塞CO2+H2OH2CO3SiF4↑+2H2OSiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O；橡胶CO2+2NaOHNa2CO3+H2OCO2+NaOHNaHCO3或11化学性质④与盐反应SiO2+Na2CO3

；SiO2的

性Ca(ClO)2+CO2+H2O

；CO2+Na2CO3+H2O⑤与碱性氧化物反应SiO2+CaOCO2+CaONa2SiO3+CO2↑难挥发CaCO3↓+2HClO2NaHCO3CaSiO3CaCO312三、硅酸、硅酸盐自我诊断4.（2009.武昌质检）从下面所给的四个词中选出一个与陶瓷、玻璃、水泥同类的是 （）A.光导纤维 B.有机玻璃C.人造纤维D.砖瓦

解析

从题干所给的信息：陶瓷属于硅酸盐，也属于传统无机非金属材料，玻璃和水泥属于硅酸盐,很明显,另一物质必须属于硅酸盐才能使其归纳在一起，由此不难得出选项D是正确的。A的主要成分SiO2,不属于硅酸盐；有机玻璃和人造纤维都属于有机物，不符合题意；砖瓦是陶瓷器中的土器，属于硅酸盐。D135.北京2008年奥运金牌“金镶玉”环形玉壁由昆仑玉

制成,昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2,

则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为（）A.CaO·MgO·SiO2·H2OB.2CaO·5MgO·8SiO2·H2OC.2CaO·MgO·SiO2·2H2OD.5CaO·2MgO·8SiO2·H2O

解析

根据硅酸盐改写成氧化物的要求和元素守恒,

昆仑玉的氧化物形式为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O。B14基础回归1.硅酸（1）硅酸的性质硅酸

溶于水，其酸性比碳酸

，硅酸

(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。①硅酸不稳定,受热易分解:

。②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为：

。③硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作

。不弱不能H2SiO3SiO2+H2OH2SiO3+2NaOHNa2SiO3+2H2O干燥剂152.硅酸钠（1）物理性质白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称

，有黏性。（2）化学性质①水解显

性。②与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为：与盐酸反应：

。与CO2水溶液反应：

。（3）用途：黏合剂（矿物胶），耐火阻燃材料。水玻璃碱Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3163.硅酸盐（1）概念：

的总称，是构成地壳岩石的主要成分。（2）表示方法硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠（Na2SiO3）写成

,钾云母（KH2Al3Si3O12）写成

。由硅、氧和金属元素组成的化合物Na2O·SiO2K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O174.传统无机非金属材料（1）普通玻璃①主要原料：

。

③主要成分：

、

、

。纯碱、石灰石、石英Na2SiO3CaSiO3SiO218（2）普通硅酸盐水泥①主要原料：

、

。②主要成分（写出名称和化学式）：

。石灰石黏土硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)③主要性能：

。水硬性(3)陶瓷——主要是传统硅酸盐陶瓷，它们都是以黏土为原料，经高温烧结而成。192021要点一碳、硅及其化合物的特性及应用1.碳、硅元素单质及其化合物的特性（1）一般情况，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。（2）一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。（3）一般情况，较强氧化剂+较强还原剂较弱氧化剂+较弱还原剂，而碳却还原出比它更强的还原剂：SiO2+2CSi+2CO↑,FeO+CFe+CO↑。要点精讲22（4）非金属单质与碱反应一般是非金属既作氧化剂又作还原剂，而Si与碱溶液反应却只作还原剂。Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑。（5）一般情况，较活泼金属+酸盐+氢气，然而Si是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si+4HFSiF4↑+2H2↑。（6）一般情况，碱性氧化物+酸盐+水，SiO2是酸性氧化物却能与氢氟酸反应：SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(SiF4也不属于盐)。（7）无机酸一般能溶于水，而H2SiO3及H4SiO4却难溶于水。23（8）H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3,但高温下：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑也能发生（CO2离开反应体系）。（9）一般情况，非常活泼金属（Na、K等）才能够置换出水中的氢，但C+H2O（g）CO+H2。（10）一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如CO2+H2OH2CO3，但SiO2不溶于水，不与水反应。242.硅与铝的相似性及区别（1）与强碱溶液反应时相似①Si、Al均与NaOH溶液反应生成盐和H2。②SiO2、Al2O3、H2SiO3、H3AlO3［Al(OH)3］均与NaOH溶液反应生成盐和水。③Na2SiO3、NaAlO2溶液通入过量CO2均生成白色沉淀。（2）区别①除氢氟酸外，Si、SiO2、H2SiO3不与其它酸反应。②Al2O3、Al(OH)3属两性化合物。③Na2SiO3溶液、NaAlO2溶液与过量盐酸反应时现象不同。25SiSiO2

H2OH2SiO3

H2Na2SiO3

2627迁移应用1（2010.温州模拟）

已知A是一种不溶于水的酸酐。根据图示转化关系，回答：28（1）A是

，B是

，D是

。（2）写出①~⑤各步反应的化学方程式，如是离子反应请改写成离子方程式。①

。②

。③

。④

。⑤

。答案

（1）SiO2Na2SiO3H2SiO3（2）①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑②SiO+CO2+H2OH2SiO3↓+CO③SiO2+2OH-SiO

+H2O④SiO

+2H+H2SiO3↓⑤H2SiO3SiO2+H2O29要点二无机非金属材料的使用无机非金属材料在日常生活中有广泛的用途，这些知识大多数属于识记知识。30【典例导析2】（2010.宁波调研）

下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是（）A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分不同31解析

无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。传统无机非金属材料是指我们常说的硅酸盐材料，包括玻璃、水泥、砖瓦、陶瓷等；新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐型材料。新型无机非金属材料与传统无机非金属材料相比，具有许多优良性能,如耐高温、耐磨损、耐酸碱腐蚀、具有压电效应、具有生物功能等。答案

B32迁移应用2

下列表述正确的是（）①人造刚玉的熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A.①②③B.②④C.③④⑤D.③⑤33解析

本题主要考查学生对身边常见的化学制品的了解情况。侧重考查学生应用化学知识解释和解决身边化学问题的能力。人造刚玉主要成分为Al2O3，①错；玛瑙的主要成分是SiO2，②错；变色眼镜镜片应是在普通硼酸盐玻璃中加入光敏物质AgBr等,并加入极少光敏化剂如CuO等制成，故④错。答案D34题组一碳族元素性质的相似性和递变性1.下列关于碳族元素的说法中，错误的是()A.它们从上到下非金属性向金属性递变的趋势比卤素明显B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐 渐减弱C.碳族元素原子的最外层都有4个电子D.主要化合价有+2价和+4价，大多数+2价化合物稳定

解析

碳族元素的C、Si、Ge、Sn的+4价稳定，Pb的+2价稳定。对点训练D352.（2010.丽水模拟）根据碳族元素的相似性与递变性、一般性与特殊性的知识，判断下列说法正确的是()A.CO2、PbO2都是强氧化剂B.CO2和PbO2都是弱氧化剂,CO和PbO都是还原剂C.Sn(OH)4可与NaOH反应，但不与盐酸反应D.Ge、Si是半导体材料解析

碳族元素中，C、Si、Ge、Sn的+4价化合物稳定，而Pb的+2价化合物稳定,+4价不稳定的元素表现强氧化性，+2价不稳定的元素则表现强还原性，故A、B都错；Sn是典型金属，所以其最高价氧化物对应的水化物Sn(OH)4与HCl易反应；D的说法正确。D363.根据锡、铅的主要化合价及其稳定性，完成下列填空：（1）锡的+2价化合物应具有较强的

性，铅的+4价化合物应具有较强的

性。（2）已知Sn2+的还原性比Fe2+的还原性强，PbO2

的氧化性比Cl2的氧化性强。试写出下列反应的化学方程式：①氯气与锡共热

。②氯气与铅共热

。③PbO2与浓盐酸共热

。37答案

（1）还原氧化（2）①Sn+2Cl2SnCl4②Pb+Cl2PbCl2③PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O解析38题组二硅、无机非金属材料4.（2010.绍兴调研）硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述不正确的是 ()A.硅单质可用来制造太阳能电池B.二氧化硅是制造光导纤维的材料C.二氧化硅是制造玻璃的主要原料D.硅酸盐可用来制作水晶、玛瑙等工艺品

解析

光导纤维的材料是SiO2，B项对;制造玻璃的主要原料有SiO2、Na2CO3、CaCO3，故C项对；制作水晶、玛瑙的材料主要成分是SiO2，并非是硅酸盐，故D项错。D395.世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是 ()A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B.普通玻璃的主要成分之一是二氧化硅C.普通玻璃有固定的熔点D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起40解析

制造普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂在玻璃熔炉中发生反应：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以普通玻璃的成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2的混合物，没有固定的熔点。答案

C41B4243分馏(或蒸馏)SiO2＋2CSi＋2CO↑44有固体物质生成在反应温度下，普通玻璃会软化浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3气化45排尽装置中的空气

bd46一、选择题（本题包括12小题，每题5分，共60分）1.(2009·广东理基，22)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A.①②B.②③C.①④D.③④解析

硅元素在地壳中的含量仅次于氧，排第二位，是构成岩石和矿物的基本元素;水晶的主要成分为SiO2，②错;制作光导纤维的原料是石英，而不是高纯硅，③错。定时检测C472.(2009·重庆理综，6)材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是（）解析

金刚石是一种碳单质，所以A项错。材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅A483.(2009·全国理综Ⅰ,7)将15mL2mol/LNa2CO3溶液逐滴加入到40mL0.5mol/LMCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是（）A.4 B.3 C.2 D.1解析

含有Mn+碳酸盐的化学式为M2(CO3)n,即2Mn+~nCO2n40mL×0.5mol/L15mL×2mol/L解得n=3。B494.（2008·上海，22改编）在石灰窑中烧制生石灰，1molCaCO3完全分解所需要的能量，可燃烧0.453mol碳来提供。设空气中O2体积分数为0.21,N2为0.79,则石灰窑产生的气体中CO2的体积分数可能是 ()

①0.50 ②0.46 ③0.49 ④0.52A.①②B.②③C.③④D.①④50解析

由反应CaCO3CaO+CO2↑、C+O2CO2，若0.453molC与空气中的氧气恰好完全反应生成0.453molCO2,其与1molCaCO3分解生成的CO2的和为1.453mol，空气中的N2的物质的量为n（N2）=×0.79=1.7mol,CO2的体积分数为=0.46,因此CO2的体积分数应小于或等于0.46。答案

A515.(2008·全国理综Ⅱ,8)对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是（）A.SiO2和CO2中，Si和O、C和O之间都是共价键B.C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8C.CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D.该族元素的主要化合价是+4和+2

解析

C的原子序数为6，最外层电子数是4，次外层电子数为2，所以B不正确；CO2和SiO2都是共价化合物、酸性氧化物，因此A、C正确；第ⅣA族元素的主要化合价为+4价和+2价，D正确。B526.（2008·北京理综，12）工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4（g）+2H2（g）Si（s）+4HCl（g）ΔH=+QkJ/mol（Q＞0）某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应（此条件下为可逆反应），下列叙述正确的是（）53A.反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率B.若反应开始时SiCl4为1mol，则达到平衡时，吸收热量为QkJC.反应至4min时，若HCl浓度为0.12mol/L,则H2的反应速率为0.03mol/（L·min）D.当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液中恰好反应54解析

因反应是气体体积增大的反应，所以加压会减小SiCl4的转化率，A错；因反应为可逆反应，SiCl4不可能反应1mol，故达平衡时吸收热量应小于QkJ，B错；列式计算v（HCl）==0.03mol/（L·min），v（H2）=v（HCl）=0.015mol/L·min-1，C错误；据热化学方程式比例关系计算，吸收0.025QkJ能量，则有0.1molHCl生成，可中和0.1molNaOH，D正确。答案

D557.(2010·嘉兴期末)下列说法不正确的是()①将CO2通入溶有足量氨的BaCl2溶液中，无白色沉淀生成②将盐酸、KSCN溶液和Fe(NO3)2溶液三种溶液混合，混合溶液显红色③向某溶液中滴入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，证明溶液中一定含有SO④将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中,另一块用铝箔包住,在铝箔上刺些小孔，然后按入水中，两者放出的氢气质量相等A.只有② B.①②③C.①③④ D.①②③④56解析

①中的反应有2NH3+H2O+CO2（NH4）2CO3，（NH4）2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NH4Cl，故①不正确；③可能会生成AgCl白色沉淀，有Ag+的干扰，故③不正确；④中2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,用铝箔包住的钠块产生的氢气多，故④不正确。答案

C578.(2010·丽水期末调研)金属镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C，将一定量金属镁在含二氧化碳、氧气的混合气体中燃烧后得到的固体，加入足量盐酸中，充分反应后，将溶液蒸干，然后隔绝空气灼烧，得到的固体成分可能是()

①MgO和C ②MgO

③MgCl2和C ④Mg(OH)2

A.①②B.②③C.③④D.①④58解析

发生的反应依次为：2Mg+O22MgO、2Mg+CO22MgO+C、C+O2CO2、MgO+2HClMgCl2+H2O、MgCl2+2H2O

Mg(OH)2+2HCl,加热使得HCl挥发逸出,促进MgCl2的水解生成Mg(OH)2，Mg(OH)2MgO+H2O，故最终得到的固体成分可能是MgO和C，或是MgO。答案

A599.(2010·南京质量检测)白云石化学式为CaCO3·xMgCO3。以它为原料，可制取耐火材料MgO等。称取27.6g白云石样品，高温加热到质量不再变化，收集到CO2的体积为6.72L（标准状况）。下列说法正确的是()A.x=1B.x=2C.该样品高温条件下充分反应后剩余固体的质量是16.0gD.该样品高温条件下充分反应后剩余固体中MgO的质量是4.0g60解析

CaCO3·xMgCO3CaO+xMgO+(x+1)CO2(100+84x)g(x+1)mol27.6g0.3mol所以x=1剩余固体的质量为27.6g-0.3mol×44g/mol=14.4g。答案

A6110.(2010·湖州检测)现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是（）①SiO2→Na2SiO3②CuSO4→CuCl2

③SiO2→H2SiO3④CuO→Cu(OH)2⑤Na2O2→NaOHA.①②B.③④C.②③④D.②③④⑤解析①SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,②CuSO4+BaCl2BaSO4↓+CuCl2,⑤2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,SiO2和CuO

均不溶于水，因此SiO2、CuO不可能通过一步反应分别生成H2SiO3、Cu(OH)2。B6211.(2009·奉化质检)下列离子方程式书写不正确的是()

①往NaOH溶液中通入少量CO2:CO2+OH-HCO

②单质Si与氢氟酸反应: Si+4HF2H2↑+SiF4↑

③石英砂与烧碱反应制水玻璃:SiO2+2OH-SiO+H2O

④往水玻璃中通入二氧化碳:Na2SiO3+H2O+CO2H2SiO3↓+2Na++COAA.①④B.①②C.②③D.②④6312.(2010·江苏中调研)汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：BaCuSi2Ox，Cu为+2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确的是（）A.用盐的形式表示：BaSiO3·CuSiO3B.用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2C.易溶于强酸、强碱D.性质稳定，不易褪色64解析

“汉紫”能稳定存在至今，说明其性质稳定，不易褪色，不易与酸、碱反应；“汉紫”中Ba为+2价，Cu为+2价，Si为+4价，则x=6。答案

C65二、非选择题（本题包括4小题，共40分）13.(14分)（2009·全国理综Ⅰ,29）已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：（1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是

；（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是

;（3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是

；66（4）这5种元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式）

，其原因是

。②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是

;67(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和HCl气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是

。68解析（1）由W与Q可形成一种高温结构陶瓷材料且W的氯化物分子为正四面体结构知W为Si，其氧化物SiO2为原子晶体。（2）与Si可形成高温结构陶瓷且相同化合价的氧化物可相互转变的元素Q为N，其氧化物是NO2和N2O4。（3）由Y的最高价氧化物的水化物是强酸及5种元素在周期表中的位置关系知Y为S元素，X为P，R为As，R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式为As2S5。69（4）①5种元素分别形成的氢化物为：AsH3、PH3、NH3、SiH4、H2S，立体结构相同的氢化物为NH3、PH3、AsH3，由于NH3分子间存在氢键，故NH3沸点最高，对于组成和结构相似的一类物质，相对分子质量越大，沸点越高，故AsH3的沸点高于PH3。②电子总数相同的氢化物是SiH4、PH3、H2S,其立体结构分别是正四面体、三角锥、V形。(5)由上述已知W为Si、Q为N，故SiCl4与NH3的反应方程式为:SiCl4+4NH3

Si(NH2)4+4HCl,Si(NH2)4分解生成Si3N4的化学方程式为：3Si(NH2)4Si3N4+8NH3↑。70答案（1）原子晶体（2）NO2和N2O4（3）As2S5（4）①NH3、AsH3、PH3NH3分子间存在氢键，故沸点最高，相对分子质量AsH3大于PH3，所以分子间作用力AsH3大于PH3，故AsH3沸点高于PH3②SiH4正四面体，PH3三角锥，H2S角形（V形）（5）SiCl4+4NH3Si(NH2)4+4HCl、3Si(NH2)4Si3N4+8NH3↑7114.(8分)（2008·广东，23）硅单质及其化合物应用范围很广。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：72①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

；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是

。73（2）下列有关硅材料的说法正确的是

（填字母）。A.碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高E.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅74（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释

。解析（1）①根据原子守恒即质量守恒可以写出SiHCl3与H2反应的化学方程式。②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,分析它们化合价的变化可知,,而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价必定降低，即另一种物质是H2。75（2）碳化硅、氮化硅为原子晶体，A、B和C都正确。玻璃是一种玻璃态物质，无固定的熔点。盐酸不能与硅反应，而HCl在573K以上的温度下可与硅发生反应。因此D、E都不正确。答案（1）①SiHCl3+H2Si+3HCl②SiHCl3+3H2OH2SiO3↓+3HCl↑+H2↑氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能