把河沙(主要成分是SiO₂)跟镁粉按一定质量比(质量比大约为15∶24)混合均匀，装入试管中加热大约1分钟发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物．待生成混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物．

(1)写出河沙与镁粉在加热条件下的化学方程式________，该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应．

(2)生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是________(填化学式)．

(3)写出产生“爆炸声”的化学方程式________．

氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在130 ℃反应获得．试完成下列问题：

(1)写出N原子的结构示意图：________，再写出Si原子结构示意图：________，并据此写出氮化硅的化学式：________．

(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不跟其他无机酸反应．试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：________．

(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为________．

以SiO₂为原料，用两种不同的方法制取Na₂SiO₃(用化学方程式表示)．

方法1：________．

方法2：________．

硅酸钠溶液必须保存在________，原因是________，化学方程式为________．

酸盐与无机非金属材料

1．玻璃

(1)生产普通玻璃的主要原料：________．

(2)生产普通玻璃的主要反应原理：

Na₂CO₃＋SiO₂________

CaCO₃＋SiO₂________

(3)普通玻璃的主要成分：________．

(4)普通玻璃呈淡绿色的原因：混有二价铁的缘故．

(5)有色玻璃

①蓝色玻璃：普通玻璃中加入了Co₂O₃．

②红色玻璃：普通玻璃中加入了Cu₂O．

(6)变色玻璃：普通玻璃中加入了AgI、AgBr等．

(7)光学玻璃：普通玻璃中加入了PbO₂．

(8)钢化玻璃：经普通玻璃熔化后快速冷却制成．

(9)石英玻璃：石英熔化制成．

2．水泥

(1)水泥的特性——水硬性：水泥跟水掺和搅拌、静置后变硬的特性．水泥的水硬性是________性质，发生的变化属于________变化．

(2)生产普通水泥的原料：

①主要原料：________．

②辅料：石膏——调节水泥硬化速率．

(3)普通水泥的主要成分：硅酸三钙(3CaO·SiO₂)、硅酸二钙(2CaO·SiO₂)和铝酸三钙(3CaO·Al₂O₃)等．

(4)水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物．

(5)混凝土和钢筋混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土．混凝土常用钢筋做结构，这就是我们常说的钢筋混凝土结构．

3．陶瓷

(1)传统陶瓷

(2)新型陶瓷

二氧化硅和光导纤维

1．SiO₂的存在

SiO₂广泛存在于自然界中，________的主要成分就是SiO₂．

2．SiO₂的构成

SiO₂晶体是由________构成的．

每个O原子周围连接着2个Si原子，成直线型．每个Si原子周围连接着4个O原子，构成以Si原子为中心的正四面体型，4个O原子分别位于正四面体的4个顶点上(虚线示型)：

每个Si原子通过O原子与周围的4个Si原子连接着，形成1个大的正四面体(虚线示型)：

3．SiO₂的化学性质

(1)SiO₂具有酸性氧化物的通性

①跟碱反应生成盐和水：2NaOH＋SiO₂________．玻璃中含有SiO₂，但光滑的玻璃与NaOH不反应，而磨砂的玻璃能与NaOH(aq)等碱溶液反应．

(2OH^－＋SiO₂＋H₂O)

②跟碱性氧化物反应生成盐：

CaO＋SiO₂CaSiO₃

(2)SiO₂的特性

①SiO₂能跟氢氟酸反应：

SiO₂＋4HF________

②SiO₂不溶于水，也不跟水反应：

H₂O＋SiO₂H₂SiO₃(×)

4．SiO₂的用途

5．光纤

主要材料是SiO₂，对光进行全反射传导，信号损失率极低．

半导体材料与单质硅

1．半导体材料

半导体材料特指导电能力介于________之间的一类材料．

使用最早的半导体材料是________．

使用最广泛的半导体材料是________．

常见的半导体材料还有________等．

2．硅的存在和物理性质

(1)硅的存在

硅元素通常存在于________中．硅单质都是人工制得的．

(2)硅的物理性质

晶体硅是________色、有金属光泽、硬而脆的固体．

3．硅的化学性质

(1)常温下，Si的化学性质不活泼，只能发生下列反应．

Si＋2F₂SiF₄，Si＋4HF________，

Si＋2NaOH＋H₂O________

(2)加热条件下，Si能跟某些非金属反应．

Si＋O₂SiO₂，Si＋2Cl₂SiCl₄

4．硅的制取

SiO₂＋2CSi(粗)＋2CO↑

Si(粗)＋2Cl₂SiCl₄

SiCl₄＋2H₂Si(纯)＋4HCl

5．硅的用途

实验室里的浓硝酸放置一段时间后变黄了，其原因是________，碘化钾溶液久置变黄，其原因是________，而工业上的浓盐酸也呈黄色，这是因含________引起的．

A、B、C、D为常见气态单质．甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的化合物，已知：

①A和B可以在放电条件下发生化合反应甲，甲还可与B化合生成红棕色气体；

②C分别与A、B反应生成的两种化合物乙和丙的分子中都含有10个电子；

③C和D反应生成的化合物丁易溶于水，在其溶液中滴加AgNO₃溶液，生成白色沉淀．

请完成下列问题：

(1)C和D反应生成的化合物的电子式是________．

(2)上述②中的两种化合物相互反应的化学方程式为：________．

(3)将D通入B、C生成的化合物中，发生反应的离子方程式为：________．

(4)工业上生成D单质时，为检验是否产生泄漏，常用过量的乙的浓溶液涂在管道壁上，有________现象时，就说明出现了D单质的泄漏，此时反应的化学方程式为：________．

有一无色气体，可能含有HCl、NH₃、NO、CO₂、O₂中的一种或几种．将其通入酸性AgNO₃溶液中，有白色沉淀产生；与空气接触呈红棕色．则原气体中一定有________；一定没有________；不能确定的是________．