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10.硅及硅酸盐材料
威海蓝星玻璃股份有限公司,是中国十大玻璃制造商之一,“蓝星玻璃”被评为“中国驰名商标”、“中国名牌”和“国家免检产品”等荣誉.他们正在以石英资源为基础,打造培育出威海市的龙头硅产业.石英砂的主要成分为二氧化硅,它是玻璃工业和陶瓷工业的原料,冶金工业的助熔剂.回答下列问题:
(1)“蓝星玻璃”由石英砂(SiO2)、纯碱、石灰石按一定的质量比混合,经高温烧制而成,其反应原理是(用化学方程式表示)CaCO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑,Na2CO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑.
(2)在实验室里装有氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,原因是在常温下,NaOH与玻璃塞中的SiO2缓慢地发生反应生成Na2Si03和H2O,Na2Si03使瓶口与玻璃塞黏合在一起,则该反应的化学方程式为2NaOH+SiO2=Na2Si03+H2O.
(3)硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料.生产高纯硅的流程示意图如下:

①由石英砂制备粗硅的反应中,同时有一氧化碳生成,该反应的化学方程式是Si02+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2C0↑.
②在整个制备过程中必须达到无水无氧,若在H2还原SiHCl3过程中混入02,可能引起的后果是硅被氧化而得不到高纯硅,并且发生爆炸.
③为了达到绿色化学和节约资源的目的,物质A需要循环使用,则A的化学式是HCl.

分析 (1)根据碳酸钙和二氧化硅在高温的条件下生成硅酸钙和二氧化碳,碳酸钠和二氧化硅在高温的条件下反应生成硅酸钠和二氧化碳进行分析;
(2)根据氢氧化钠和二氧化硅反应生成硅酸钠和水进行分析;
(3)①根据二氧化硅和碳在高温的条件下反应生成硅和一氧化碳进行分析;
②根据氢气与氧气可能爆炸,则整个制备过程必须达到无水无氧进行分析;
③根据生产高纯硅的流程示意图可知,盐酸既是反应物,又是生成物进行分析.

解答 解:(1)碳酸钙和二氧化硅在高温的条件下生成硅酸钙和二氧化碳,碳酸钠和二氧化硅在高温的条件下反应生成硅酸钠和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑,Na2CO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑;
(2)氢氧化钠和二氧化硅反应生成硅酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+SiO2=Na2Si03+H2O;
(3)①二氧化硅和碳在高温的条件下反应生成硅和一氧化碳,化学方程式为:Si02+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2C0↑;
②氢气与氧气可能爆炸,则整个制备过程必须达到无水无氧,所以在H2还原SiHCl3过程中混入02,可能引起的后果是:硅被氧化而得不到高纯硅,并且发生爆炸;
③由生产高纯硅的流程示意图可知,为了达到绿色化学和节约资源的目的,物质A需要循环使用,A的化学式是HCl.
故答案为:(1)CaCO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑,Na2CO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑;
(2)2NaOH+SiO2=Na2Si03+H2O;
(3)①Si02+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2C0↑;
②硅被氧化而得不到高纯硅,并且发生爆炸;
③HCl.

点评 了解分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;掌握氧化物的概念、反应类型的判定方法;掌握质量守恒定律的内容及其应用.

练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

11.用所学知识回答下列问题.
(1)水是人及一切生物生存所必需的,为了人类和社会经济的可持续发展,我们应该了解一些有关水的知识.请你回答:
①天然水中含有许多杂质,可利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法净化,其中净化程度最高的方法是蒸馏;
②硬水给生活和生产带来很多麻烦,生活中可用肥皂水来区分硬水和软水,生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度;
③地球上的总储水量虽然很大,但淡水很少,爱护水资源是每个公民的责任和义务.
下列行为属于节约用水的是ABD.(填字母)
A.公共场所随手关水龙头    B.洗完菜的水用来浇花
C.不间断放水刷牙    D.“中水”用于洗车或用于城市绿化
(2)配制溶质质量分数一定的氯化钠溶液是初中化学重要的实验.现需要50g质量分数为10%的氯化钠溶液.请回答下列问题:
①若用氯化钠固体配制,需称取氯化钠5g.
②如图所示的序号表示正确配制氯化钠溶液的操作顺序为CBDEA.(填字母)

③用托盘天平称量所需的氯化钠时,发现托盘天平的指针偏向左盘,应B(填字母).
A.增加适量氯化钠固体    B.减少适量氯化钠固体    C.调节游码    D.添加砝码.

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

12.除去下列物质中的杂质所选用的试剂及操作方法正确的一组是(  )
选项物 质所含杂质除 去 杂 质 的 方 法
ACuCuO加入过量的稀硫酸、过滤、洗涤、干燥
BN2O2放入足量的红磷后点燃
CNaCl溶液NaOH加入适量稀盐酸,蒸发、结晶
DFeSO4CuSO4先加水溶解,再加足量金属铁,过滤,洗涤,干燥
A.AB.BC.CD.D

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

9.如图为NaCl和KNO3的溶解度曲线,请回答下列问题:
(1)从图中获得一条信息是硝酸钾、氯化钠两种固体物质的溶解度,都是随温度升高而增大;
(2)将NaCl从其溶液中结晶出来的方法是蒸发结晶;
(3)某实验小组的同学取10g水域一定量KNO3进行了以下实验:
10g水$→_{搅拌(20℃)}^{加2.5gKNO_{3}}$X$→_{搅拌(20℃)}^{再加2.5gKNO_{3}}$Y$→_{至50℃}^{升温}$Z
①X、Y、Z中一定属于饱和溶液的是Y;
②X中溶质的质量分数是20%;若将其溶质的质量分数稀释至10%,需加水的质量是12.5g.

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

5.水是生命的源泉,下列变化都是与水相关,请根据A、B、C、D图示回答下列问题:
(1)图A实验中,铁钉锈蚀说明生锈是铁与氧气和水作用的结果.
(2)图B实验中,检验左边试管收集到气体的方法是将带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,则气体是氧气.
(3)图C实验中,可观察到的现象是发出明亮的蓝紫色火焰,集气瓶中预先加少量水的目的吸收有毒的二氧化硫,防止污染空气.

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

15.根据如图的有关信息判断,下列说法错误的是(  )
A.钠原子的核电荷数为11
B.钠的原子结构示意图中X=8
C.钠原子的相对原子质量为22.99
D.在化学反应中,钠原子容易得到1个电子

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

2.工业生产的纯碱中常常含有一定量的氯化钠.为了测定某批次纯碱中碳酸钠的质量分数,小明同学称取12g纯碱样品放入烧杯中,用相同溶质质量分数的稀盐酸50g,分5次加入,每次充分反应后,称重、计算生成二氧化碳的质量,记录如下:
实验次数稀盐酸用量(g)生成二氧化碳的质量(g)
1101.1
2102.2
3103.3
4104.4
5104.4
请回答:
(1)在第四次实验中,碳酸钠完全反应.
(2)求所取样品中碳酸钠的质量分数(计算结果保留一位小数).

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

19.化学是一门以实验为基础的科学,下面是我们在初中化学课中经历过的实验.
A组B组C组D组待分类组
测定空气里氧气的含量
木炭还原氧化铜
高锰酸钾制氧气酸碱中和反应铁与硫酸铜溶液反应
若按实验中发生的主要化学反应的基本反应类型进行分类,应将待分类组实验归为B组(填字母),你的分类依据是反应物与生成物均为一种单质和一种化合物.

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

20.为测定空气中氧气的含量,小华同学打算设计如下方案:选用实际容积为50mL的具支试管作反应容器,将过量的铜粉放入试管,用橡皮塞塞紧具支试管,通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置.请回答下列问题:
(1)实验前,将注射器活塞前沿从30mL刻度处推至20mL刻度处,然后松开手,若活塞仍能返回至30mL刻度处,则说明装置的气密性好;
(2)实验开始时,注射器活塞前沿停在30mL的刻度线上,用酒精灯加热铜粉,会看到试管内红色固体逐渐变成黑色,等到具支试管冷却后观察,活塞前沿约停在14mL的刻度线上.
(3)在实验加热过程中,缓慢推动注射器活塞的目的是使空气中的氧气充分反应.

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