高中化学2二氧化硅与信息材料课时讲课件苏教版必修.pptxVIP

【典例1】某化学兴趣小组的学生捡到一块矿石，观察外观发现该矿石坚硬且呈红褐色，投入水中没有任何变化，再向水中加浓盐酸至过量，矿石部分溶解，并有大量无色气体生成。学生猜测该矿石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三种成分组成，试设计实验证明CaCO3以外的两种成分。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、滴管、药匙、漏斗、漏斗架；2 mol/L盐酸、2 mol/L NaOH溶液、2% KSCN溶液。（1）将实验方案用以下流程示意图表示，试写出每步所用试剂名称或化学式。试剂Ⅰ________；试剂Ⅱ_______；试剂Ⅲ_______。（2）如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，叙述实验操作，预期现象和结论。【思路点拨】解答本题可依据以下两点：（1）检验Fe3+用KSCN溶液，显红色。（2）SiO2溶于NaOH溶液，再加盐酸得不溶于水的H2SiO3沉淀。【自主解答】由题意和实验方案可知，加入盐酸后产生的气体是CO2，残渣是SiO2，滤液中的溶质是CaCl2和FeCl3。要检验Fe3+，可用KSCN溶液；检验残渣SiO2可先用NaOH溶液溶解，再加入稀盐酸，看是否有沉淀生成。答案：（1）KSCN溶液NaOH溶液 盐酸（2）高温高温高温============【典例2】硅单质是从它的氧化物中提取出来的，主要的化学反应如下：SiO2+ 2C Si + 2CO↑(石英砂)（焦炭） 电炉 （粗硅）粗硅转变为纯硅（常用方法）：Si (粗硅)+ 2Cl2 SiCl4(液态)；SiCl4 + 2H2 Si (纯)+ 4HCl根据以上反应，回答下列问题：（1）在制粗硅的反应中，焦炭的作用是＿＿＿＿。（2）在由粗硅制取纯硅的反应中，Cl2与Si的反应属于＿＿＿（填四大基本反应类型）；SiCl4与H2的反应属于＿＿＿（同前一个空），H2的作用是＿＿＿＿ 。（3）在提纯的两个反应中还有一个重要的实验操作，应该是＿＿＿(填操作名称)。【思路点拨】对于这类题目，题给信息比较清楚，关键是处理这些信息，然后考虑问题的核心，怎样回答是最符合题意的。【自主解答】由题中的信息可得，这是考查硅的制取和提纯的一个问题，第一个方程式是硅的制取，由C和SiO2在电炉中加热得粗硅，由方程式很容易得出，C是还原剂，而后，生成的粗硅与Cl2发生化合反应，得液态的SiCl4，除掉杂质，再让SiCl4与H2反应，可得到高纯硅，实质上是H2置换出了硅，H2作了还原剂，两步提纯的中间应将得到的SiCl4与杂质分离开，可以用蒸馏的方法，将其分离开。答案：（1）作还原剂 （2）化合反应 置换反应 作还原剂 （3）蒸馏 知识点一：二氧化硅的性质及应用1.（2010·东莞高一检测）2009年的诺贝尔物理奖得主之一——美籍华裔物理学家高锟被誉为“光纤之父”，光纤通信是70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用，光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的 ( )A.石墨B.石英C.石灰石D.单质硅【解析】选B。由所学知识很容易得出，二氧化硅是制光纤的主要原料。所以答案选B。高温====2.（双选）下列说法正确的是（ ）A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能 跟任何酸反应B.根据反应SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑，可推 知硅酸的酸性比碳酸的酸性强C.二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸D.二氧化硅是制取玻璃的主要原料高温====【解析】选C、D。二氧化硅是酸性氧化物，但它可以跟氢氟酸反应：SiO2+4HF ==== SiF4↑+2H2O；反应SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑，只有在高温条件下才能进行，由于CO2是气体，生成后脱离反应体系使得反应继续进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强，酸性强弱的比较，是靠它们在水溶液中电离出H+的难易程度，如：Na2SiO3+CO2+H2O ==== H2SiO3↓+Na2CO3，符合强酸制弱酸的规律，也可说明碳酸的酸性比硅酸强，制取玻璃的原料有石英、纯碱、石灰石。 知识点二：硅的性质及应用3.下列有关物质用途的说法中，正确的是（ ）A.二氧化硅可用来制造半导体材料B.硝酸常用作金属铜加工前的酸洗C.氢氧化钠可用于治疗胃酸过多D.三氧化二铁常用作红色油漆和涂料 解题提示：胃酸的主要成分是盐酸，浓度比较大，当其浓度大于人的正常承受范围后，人感觉不适，治疗胃酸过多，实际就吃一些能与胃酸反应的物质，但这些物质还不能有强烈的腐蚀性，对人体还不能有其他危害等。【解析】选D。由前面所学知识硅才是用来作半导体材料的物质，而硝酸具有强氧化性，与铜能发生反应，所以硝酸不能用来洗金属铜，氢氧化钠碱性太强，具有强烈的腐蚀性，不