第5章非金属及其化合物第25讲硅无机非金属材料1．(2024·新高考山东卷)下列之物具有典型的齐鲁文化特色，据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是()A．泰山墨玉B．龙山黑陶C．齐国刀币D．淄博琉璃解析：选C。墨玉、黑陶、琉璃的主要成分属于无机非金属材料，齐国刀币的主要成分为青铜，属于金属材料。2．(2024·新高考广东卷)广东始终是我国对外沟通的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是()文物选项A.南宋鎏金饰品B.蒜头纹银盒文物选项C.广彩瓷咖啡杯D.铜镀金钟座解析：选C。鎏金饰品属于金属材料，A项不符合题意；蒜头纹银盒的主要成分是银，属于金属材料，B项不符合题意；瓷质咖啡杯的主要成分是陶瓷，属于硅酸盐材料，C项符合题意；铜镀金钟座的主要成分是铜和金，属于金属材料，D项不符合题意。3．(2024·新高考河北卷)定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是()A．传统陶瓷是典型的绝缘材料B．陶瓷主要成分为SiO2和MgOC．陶瓷烧制的过程为物理变更D．白瓷的白色是因铁含量较高答案：A4．(2024·新高考山东卷)三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为－126.5℃，易水解。试验室依据反应Si＋3HCl=====△SiHCl3＋H2，利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：(1)制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入HCl，一段时间后接通冷凝装置，加热起先反应。操作(ⅰ)为______________________________；推断制备反应结束的试验现象是__________________________。图示装置存在的两处缺陷是____________________________________________________。(2)已知电负性：Cl>H>Si，SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________。(3)接受如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下试验操作：①______________________________________________；②______________(填操作名称)；③称量等操作，测得所得固体氧化物的质量为m2g。从下列仪器中选出①②中需运用的仪器，依次为________(填标号)。测得样品纯度为__________________(用含m1、m2的代数式表示)。解析：(1)利用Si和HCl(气体)的反应制备SiHCl3，试验前要检查装置气密性，故操作(ⅰ)为检查装置气密性。制备反应结束时，Si完全反应，SiHCl3(常温下为无色液体)不再增加，试验现象是管式炉中固体消逝、烧瓶中无液体滴下。装置中冷凝管的作用是冷凝SiHCl3，球形冷凝管中会有较多SiHCl3残留，应当选择直形冷凝管；SiHCl3易水解，D中水蒸气简洁进入C中，C和D之间应增加吸取水蒸气的装置；NaOH溶液能吸取HCl，但不能吸取H2，应在D后面增加处理H2的装置。(2)已知电负性：Cl>H>Si，故SiHCl3中Cl、H为－1价，Si为＋4价，SiHCl3在浓NaOH溶液中反应生成Na2SiO3、H2、NaCl，配平化学方程式为SiHCl3＋5NaOH===Na2SiO3＋H2↑＋3NaCl＋2H2O。(3)由后续操作可知，SiHCl3水解得到的硅酸水合物要先在坩埚中灼烧(得到SiO2)，然后在干燥器中冷却干燥SiO2，运用的仪器分别为A、C。依据原子守恒可得关系式SiHCl3～SiO2，m1g样品中SiHCl3的质量为m2g×135.560，故样品纯度为m2g×135.560÷m1g×100%＝135.5m260m1×100%。答案：(1)检查装置气密性管式炉中固体消逝、烧瓶中无液体滴下运用球形冷凝管冷凝SiHCl3；C和D之间缺少吸水装置；没有处理H2的装置(任写两条)(2)SiHCl3＋5NaOH===Na2SiO3＋H2↑＋3NaCl＋2H2O(3)灼烧冷却干燥A、C135.5m260m1×100%
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