精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
20.(1)由于SiH4具有易提纯的特点,因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法.制备硅烷整个过程必须严格控制无水,否则生成的硅烷将发生变质,其化学方程式为SiH4+3H2O=4H2+H2SiO3,整个系统还必须与氧隔绝,其原因是SiH4+O2=SiO2+2H2O(用化学方程式表示)
(2)无机非金属材料是日常生活中不可缺少的物质,它们往往具有高强度、耐高温、耐腐蚀的特点.Si3N4就是一种重要的精细陶瓷,合成氮化硅的方法之一为:3SiO2+6C+2N2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si3N4+6CO,Si3N4属于原子晶体,在上述反应中氧化剂为N2
(3)硅酸盐中,SiO44-四面体通过共用顶角氧离子可形成链状、层状、空间网状等结构〔型式.如图为一种无限长双链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为sp3该多硅酸根化学式为SiO32-

分析 (1)硅烷与水反应生成氢气和硅酸;硅烷不稳定容易被空气中的氧气氧生成二氧化硅和水;
(2)分析反应中元素化合价变化,所含元素化合价降低反应物为氧化剂;
(3)根据价层电子对互斥理论判断原子杂化方式;根据图中的一个结构单元中含有1个硅、3个氧原子,化学式为SiO32-

解答 解:(1)硅烷与水反应生成氢气和硅酸,化学方程式:SiH4+3H2O=4H2+H2SiO3;硅烷不稳定容易被空气中的氧气氧生成二氧化硅和水,化学方程式:SiH4+O2=SiO2+2H2O;
故答案为:SiH4+3H2O=4H2+H2SiO3;SiH4+O2=SiO2+2H2O;
(2)3SiO2+6C+2N2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si3N4+6CO,反应中氮气中0价的氮元素化合价降为-3价,所以氮气为氧化剂;
故答案为:N2
(3)该离子中每个Si原子价层电子对个数都是4,所以Si原子采用sp3杂化,故答案为:sp3
根据图中的一个小的结构单元中含有1个硅,2个氧原子属于该结构,还有2个与其它结构单元共用,则O原子数为2+2×$\frac{1}{2}$=3,所以化学式为SiO32-
故答案为:sp3;SiO32-

点评 本题考查了化学方程式的书写,杂化类型的判断,物质结构图的分析应用,明确硅及其化合物的结构及性质是解题关键,题目难度较大.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.科学家从(NH42SO4中检出化学式为N4H4(SO42的物质,该物质的晶体中含有SO42-和N4H44+两种离子,当N4H44+遇到碱性溶液时,会生成N4分子.下列说法正确的是(  )
A.N4与N2互为同位素
B.N4H44+与NaOH溶液反应的离子方程式为N4H44++4OH-═N4+4H2O
C.N4H4(SO42为弱电解质
D.N4H44+中只含有极性共价键,不含非极性共价键

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列化学用语表达正确的是(  )
A.丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3B.一氯乙烷的结构式为CH3Cl
C.四氯化碳的电子式为D.苯的分子式为

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.将镁、铝的混合物0.1mol 溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中,然后再滴加1mol/L 的NaOH溶液,沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V 变化情况如图所示,计算:
(1)当加入bml NaOH溶液时产生的沉淀物的化学式为Al(OH)3、Mg(OH)2
(2)当a=120mL时,金属混合物中n(Mg)=0.02mol,n(Al)=0.08mol,c=480mL;
(3)若欲使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀,则加入的NaOH的体积V应为400毫升.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.四氯化锡(SnCl4)是一种重要的化工产品.某化学实验小组设计如下装置制备SnCl4

已知:①金属锡熔点231℃,化学活泼性与铁相似;
②干燥的氯气与熔融金属锡反应生成SnCl4,SnCl4的沸点114℃;
③SnCl2、SnCl4均易水解,易溶于有机溶剂,且Sn2+易被氧化.
(1)试管Ⅱ中的试剂是饱和食盐水.
(2)Ⅵ处装置最好选用C(填序号).

(3)实验结束后,欲回收利用装置I中未反应完的MnO2,需要的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯
(4)甲同学认为V中产品可能含有SnCl2,请利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在SnCl2,简要说明实验操作和现象:取少量V中产品溶于水,滴加少量Br2的四氯化碳溶液,溶液颜色褪去,则证明含有SnCl2,否则不含.
已知:K MnO4的氧化性强于氯气供选择的试剂:FeCl2溶液、酸性K MnO4溶液、稀盐酸、Br2的四氯化碳溶液
(5)实验用锡粒中含有杂质Cu.乙同学设计下列实验测定锡粒的纯度.
第一步:称取7.5g锡粒溶入足量稀盐酸中;过滤;
第二步:加入过量FeCl3,将Sn2+氧化成Sn4+
第三步:用1mol•L-1K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,发生反应的表达式为(未配平):
Fe2++Cr2O72-+H+→Cr3++Fe3++H2O
第二步中发生反应的离子方程式是Sn2++2Fe3+═Sn4++2Fe2+,若达到滴定终点时共消耗20mLK2Cr2O7溶液,试计算锡粒中锡的百分含量95.2%.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法一定正确的是(  )
A.27g铝与足量的盐酸或NaOH溶液反应,转移电子的数目均为3NA
B.1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为10NA
C.22.4 L氨气中含有N-H键的个数为3NA
D.Fe与水蒸气在高温条件下反应,有1mol Fe参与反应,则转移电子的数目为3NA

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可做性能优良的催化剂.
(1)工业上二氧化钛的制备方法是:
Ⅰ.将干燥后的金红石(主要成分是TiO2,主要杂质是SiO2)与碳粉混合放入氧化炉中,在高温下通入Cl2反应,制得混有SiCl4杂质的TiCl4
Ⅱ.将SiCl4分离,得到纯净的TiCl4
Ⅲ.向TiCl4中加水,加热,水解得到沉淀TiO2•xH2O.
Ⅳ.将TiO2•xH2O高温分解得到TiO2
资料卡片
物质熔点沸点
SiCl4-70℃57.6℃
TiCl4-25℃136.5℃
①据资料卡片中信息判断,TiCl4与SiCl4在常温下的状态是液态;分离二者所采取的操作名称是蒸馏.
②Ⅲ中反应的化学方程式是TiCl4+(x+2)H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiO2•xH2O↓+4HCl.
③如在实验室中完成步骤IV,应将TiO2•xH2O放在坩埚(填字母序号图 1)中加热.

(2)据报道:“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2,TiO2受太阳光照射后,产生的电子被空气或水中的氧获得,生成H2O2.H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2的氧化性(填“氧化性”或“还原性”).
(3)图2是某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理(夹持装置已略去).
①缓慢通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体和足量空气,最终测得NaOH溶液增重11g,则CO的转化率为25%.
②实验①中,当CO气体全部通入后,还要再通一会儿空气,其目的是将生成的CO2气体全部排出被NaOH溶液完全吸收,使实验结果更加精确.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.2012年12月7日日本明治奶粉检测出放射性核素铯13755Cs而被召回,下列有关铯原子(13755Cs)的说法错误的是(  )
A.原子序数为55B.电子数是55C.中子数是137D.质量数是137

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.加入适量的H2SO4溶液,可使下列离子在溶液中的数目显著减少的是(  )
A.Cl-B.NO3-C.Na+D.CO3-

查看答案和解析>>

同步练习册答案