18．某化學(xué)興趣小組的成員撿到一塊礦石，觀察外觀發(fā)現(xiàn)該礦石堅硬且呈紅褐色，投入水中

沒有任何變化，再向水中加濃鹽酸至過量，礦石部分溶解，并有大量無色氣體生成。學(xué)

生猜測該礦石可能由CaCO₃、SiO₂、Fe₂O₃三種成分組成，試設(shè)計實驗證明CaCO₃以外

的兩種成分。

僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、滴管、藥匙、漏斗、漏斗架；2 mol/L鹽

酸、2 mol/L NaOH溶液、2% KSCN溶液。

(1)將實驗方案用以下流程示意圖表示，試寫出每步所用試劑名稱或化學(xué)式。

試劑Ⅰ__________；試劑Ⅱ__________；試劑Ⅲ__________。

(2)如果猜測是成立的，試根據(jù)上述實驗方案，敘述實驗操作，預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

解析：Fe₂O₃可溶于鹽酸，在溶液中存在Fe³⁺，可用SCN^－檢驗其存在，從而說明礦石

中含F(xiàn)e₂O₃；SiO₂不溶于鹽酸，作為殘渣被濾出。為進(jìn)一步確認(rèn)，加入NaOH溶液，

充分反應(yīng)后，再加鹽酸，如果生成白色膠狀沉淀則說明礦石中有SiO₂。

答案：(1)2% KSCN溶液　2 mol/L NaOH溶液　2 mol/L鹽酸

(2)

17. (2008·廣東，23)硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題：

(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl₃)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下：

焦炭高溫HCl573 K以上H21 357 K

①寫出由純SiHCl₃制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式___________________________________

________________________________________________________________________。

②整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl₃遇水劇烈反應(yīng)生成H₂SiO₃、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式______________________________________________；

H₂還原SiHCl₃過程中若混入O₂，可能引起的后果是______________________________。

(2)下列有關(guān)硅材料的說法正確的是________(填字母)。

A．碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于生產(chǎn)耐高溫水泥

B．氮化硅硬度大、熔點高，可用于制作高溫陶瓷和軸承

C．高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料--光導(dǎo)纖維

D．普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點很高

E．鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅

(3)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化銨溶液，振蕩。寫出實驗現(xiàn)象并給予解釋__________________________________________________。

解析：(1)①根據(jù)原子守恒即質(zhì)量守恒可以寫出SiHCl₃與H₂反應(yīng)的化學(xué)方程式。

②SiHCl₃和H₂O劇烈反應(yīng)生成H₂SiO₃、HCl和另一種物質(zhì)，分析它們化合價的變化可知 ，而Cl的化合價未發(fā)生變化，因此另一種元素即H元素的化合價必定降低，即另一種物質(zhì)是H₂。

(2)碳化硅、氮化硅為原子晶體，則A、B、C都正確；D中玻璃沒有固定的熔點，鹽酸不能與硅反應(yīng)，而HCl在573 K以上的溫度下可與硅發(fā)生反應(yīng)。因此E不正確。

答案：(1)①SiHCl₃+H₂Si+3HCl�、赟iHCl₃+3H₂O===H₂SiO₃↓+3HCl↑+H₂↑　氧氣與氫氣混合，可能引起爆炸；氧氣可能會氧化SiHCl₃　(2)ABC　(3)現(xiàn)象：試管中有白色膠狀沉淀生成，并且有刺激性氣體生成　解釋：Na₂SiO₃和NH₄Cl均能夠水解，二者相互促進(jìn)，Na₂SiO₃水解生成H₂SiO₃，NH₄Cl水解產(chǎn)生NH₃

16．如下圖所示。已知單質(zhì)I可作為半導(dǎo)體材料，單質(zhì)G是密度最小的氣體，化合物H是無色無味的有毒氣體，能在空氣中燃燒，化合物E極易溶于水形成無氧酸，該無氧酸在常溫時能夠與氧化物A起反應(yīng)。

請?zhí)羁眨?/p>

(1)氧化物A的化學(xué)式是________________。

(2)化合物E的化學(xué)式是____________________。

(3)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是___________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)反應(yīng)④的化學(xué)方程式是___________________________________________________。

解析：本題屬“框圖”題型。要求在全面系統(tǒng)地掌握元素及其化合物性質(zhì)的基礎(chǔ)上，抓住某些物質(zhì)的特殊性，以此作為“切入點”，找到解題的突破口。本題所給條件單質(zhì)I是半導(dǎo)體材料，H是有毒的無色無味的氣體，能在空氣中燃燒，可初步得出I為Si，H為CO，A為SiO₂，再根據(jù)E的性質(zhì)，判斷出E為HF，G為H₂，F(xiàn)為O₂等。

答案：(1)SiO₂　(2)HF　(3)SiO₂+2CSi+2CO↑　(4)2F₂+2H₂O===4HF+O₂

15. 為測定大理石中碳酸鈣的純度(設(shè)含雜質(zhì)SiO₂)，某興趣小組設(shè)計了如下幾個方案：

方案Ⅰ　按下圖連接好裝置開始實驗，通過測定裝置E反應(yīng)前后的質(zhì)量，計算純度。

(1)B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________。

(2)裝置C中所裝的試劑是________，F(xiàn)的作用是___________________________________。

(3)當(dāng)樣品充分反應(yīng)完后，緩慢通入空氣的目的是：_________________________________

________________，A中所裝的試劑是__________________________________________。

方案Ⅱ①稱取碳酸鈣樣品m g�、趯�樣品充分高溫煅燒，冷卻后稱量，剩余固體質(zhì)量為m₁ g。

(4)該方案中高溫煅燒應(yīng)選用的儀器名稱是________；判斷碳酸鈣樣品完全分解的方法是________________________________________________________________________；

“冷卻”應(yīng)如何操作__________________________________________________________，

理由是_______________________________________________________________________。

(5)有同學(xué)認(rèn)為方案Ⅱ高溫煅燒的過程中會發(fā)生CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂↑，會導(dǎo)致測定結(jié)果有誤，你認(rèn)為這位同學(xué)的觀點正確嗎？____________(填“正確”或“錯誤”)；請說明自己的理由：__________________________________________________________。

解析：方案Ⅰ的原理是大理石與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂，通過CO₂的質(zhì)量可測得大理石中CaCO₃的質(zhì)量。但實驗過程中要注意：一是要用空氣將產(chǎn)生的CO₂全部排出，空氣要事先經(jīng)過NaOH溶液處理；二是生成的CO₂要先除HCl，再干燥；三是防止外界空氣中的H₂O和CO₂進(jìn)入裝置影響結(jié)果的測定。方案Ⅱ的原理是將大理石樣品在坩堝中分解，通過計算產(chǎn)生CO₂的量求得CaCO₃的質(zhì)量，盡管在煅燒過程中可能發(fā)生反應(yīng)CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂↑，但不影響CaCO₃產(chǎn)生CO₂的量，故無影響。但要注意冷卻一定要在干燥器中進(jìn)行，以防CaO在冷卻時吸收空氣中的水和CO₂。

答案：(1)CaCO₃+2H⁺===Ca²⁺+H₂O+CO₂↑　(2)飽和NaHCO₃溶液　防止空氣中的H₂O和CO₂進(jìn)入E中影響測定結(jié)果　(3)將裝置中的殘留的CO₂全部趕進(jìn)E中被完全吸收　NaOH溶液　(4)坩堝　樣品連續(xù)兩次高溫煅燒，冷卻稱量質(zhì)量相差0.1 g以內(nèi)　在干燥器中冷卻　防止CaO冷卻的時候吸收空氣中的水和CO₂　(5)錯誤　無論是否發(fā)生該反應(yīng)，生成的CO₂的量一定，由C守衡計算出CaCO₃的質(zhì)量一定

14．氮化碳結(jié)構(gòu)如下圖所示，其硬度超過金剛石晶體，成為首屈一指的超硬新材料。下列有關(guān)氮化碳的說法不正確的是(　)

A．氮化碳屬于原子晶體

B．氮化碳中碳顯－4價，氮顯+3價

C．氮化碳的化學(xué)式為C₃N₄

D．每個碳原子與四個氮原子相連，每個氮原子與三個碳原子相連

解析：氮化碳硬度超過金剛石晶體，說明它屬于原子晶體；碳氮原子間以共價鍵結(jié)合，由于氮原子的得電子能力大于碳原子，共用電子對偏向氮原子而使其顯負(fù)價，根據(jù)最外層電子數(shù)可得碳顯+4價，氮顯－3價，據(jù)此也可得出其化學(xué)式為C₃N₄。由題圖分析得每一個碳原子與四個氮原子相連，每個氮原子與三個碳原子相連。

答案：B

13. 2008年9月25，“神舟七號”飛船上天了，又一次顯示出我國航天技術(shù)已進(jìn)入世界一流。飛船應(yīng)用了許多尖端的合成材料。據(jù)報道我國科學(xué)家近年來研制出一種新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的。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，但質(zhì)地較脆

C．它沒有固定熔點　 　　　　　　　　　　 D．它是一種新型無機(jī)非金屬材料

思路點撥：解題要點就是根據(jù)物質(zhì)的性能確定其用途或根據(jù)其用途推知其性能。

解析：航空材料的特點是質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐高溫抗氧化等高可靠性，故B錯，A正確；復(fù)合材料屬于混合物，沒有固定的熔點，碳化硅、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的材料均屬于新型無機(jī)非金屬材料，C、D正確。

答案：B

12．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(主要成分為Al₂O₃、ZrO₂等耐高溫材料)和粘結(jié)金屬(主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔點金屬)研磨混勻成型后，高溫?zé)�結(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．在氮氣氣氛中合成　 D．在空氣中合成

解析：要金屬以單質(zhì)存在于陶瓷中，金屬不能與O₂、HCl等發(fā)生反應(yīng)。

答案：C

11．下列溶液可以盛放在玻璃試劑瓶中但不能用磨口玻璃塞的是(　)

A．稀鹽酸溶液　 　　　　　　　 B．氫氟酸　 　　　　　　　 C．氫氧化鈉溶液　 　 　D．氯化鈉溶液

解析：C項中溶液呈堿性，不能與光滑的玻璃反應(yīng)，但能與毛玻璃裸露的SiO₂反應(yīng)；氫氟酸能腐蝕玻璃。

答案：C

10．制造太陽能電池需要高純度的硅，工業(yè)上制高純硅常用以下反應(yīng)實現(xiàn)：

①Si(s)+3HCl(g)SiHCl₃(g)+H₂(g)；ΔH＝－381 kJ·mol^－1

②SiHCl₃+H₂Si+3HCl

對上述兩個反應(yīng)的敘述中，錯誤的是(　)

A．兩個反應(yīng)都是置換反應(yīng)　 　　　　　　　　 B．反應(yīng)②是吸熱反應(yīng)

C．兩個反應(yīng)互為可逆反應(yīng)　 　　　　　　　　 D．兩個反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

解析：①②是逆向進(jìn)行的反應(yīng)，①放熱反應(yīng)，②必然是吸熱反應(yīng)，①②進(jìn)行條件不一樣，不能稱為可逆反應(yīng)。

答案：C

9. 硅酸銅鋇是當(dāng)今最新科學(xué)技術(shù)合成的一種物質(zhì)，然而科學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)，我國秦朝兵馬俑用的一種顏料也是硅酸銅鋇。由以上事實推測，下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法錯誤的是(　)

A．易溶于水　 　 B．難溶于水　 　　 C．屬于硅酸鹽　 　　　 　D．含有兩種金屬陽離子

解析：硅酸銅鋇屬于硅酸鹽，含有Cu²⁺和Ba²⁺兩種金屬陽離子。硅酸鹽除了鉀鹽、鈉鹽一般都不溶于水，而且作為一種顏料，也應(yīng)該不溶于水。

答案：A