碳和硅及其化合物
下列叙述中正确的是
A.医用酒精的浓度通常为95% |
B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 |
C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物 |
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 |
化学与日常生活密切相关,下列说法错误的是
A.碘酒是指单质碘的乙醇溶液 |
B.84消毒液的有效成分是NaClO |
C.浓硫酸可刻蚀石英制艺术品 |
D.装饰材料释放的甲醛会造成污染 |
下列关于物质应用的说法错误的是
A.玻璃容器可长期盛放各种酸 | B.纯碱可用于清洗油污 |
C.浓氨水可检验氯气管道漏气 | D.Na2S可除去污水中的Cu2+ |
下列关于物质应用和组成的说法正确的是
A.P2O5可用于干燥C12和NH3 | B.“可燃冰”主要成分是甲烷和水 |
C.CC14可用于鉴别溴水和碘水 | D.Si和SiO2都用于制造光导纤维 |
下列物质性质与应用对应关系正确的是
A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料 |
B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂 |
C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张 |
D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料 |
下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是
A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化,可在常温下作用铝制贮藏贮运浓硫酸 |
B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器 |
C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 |
D.铜的金属活泼性比铁的若,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀 |
某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素
A.在自然界中只以化合态的形式存在 |
B.单质常用作左半导体材料和光导纤维 |
C.最高价氧化物不与酸反应 |
D.气态氢化物比甲烷稳定 |
下列离子方程式正确的是
A.钠与水反应:Na + 2H2O = Na++ 2OH-+ H2↑ |
B.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合:SiO32- + 2H+ = H2SiO3↓ |
C.0.01mol/LNH4Al(SO4)2溶液与0.02mol/LBa(OH)2溶液等体积混合:NH4++Al3++ 2SO42-+ 2Ba2++ 4OH- = 2BaSO4↓ + Al(OH)3↓ + NH3·H2O |
D.浓硝酸中加入过量铁粉并加热:Fe + 3NO3-+ 6H+![]() |
水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、、
、
、
中的若干种离子。某同学对该溶有进行了如下实验:
下列判断正确的是
A.气体甲一定是纯净物 |
B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物 |
C.K+、![]() ![]() |
D.![]() ![]() |
金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛.
(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子.碳元素在周期表中的位置是 ,Q是 ,R的电子式为 .
(2)一定条件下,Na还原CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl4的实验操作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试剂为 .
(3)碳还原SiO2制SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO2.现将20.0g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应,收集到0.1mol氢气,过滤得SiC固体11.4g,滤液稀释到1L.生成氢气的离子方程式为 ,硅酸盐的物质的量浓度为 .
(4)下列叙述正确的有 (填序号).
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2.
月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为_____________。
(2)Na的原子结构示意图为______,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为_______。
(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。
①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)
②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为______;SiO2的晶体类型为________。
③MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为______(写化学式)。
(4)月壤中含有丰富的3He,从月壤中提炼1 kg3He同时可得6000kgH2和700kgN2,若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可制得碳酸氢铵___kg。
硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。这种“金属”可能是 。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料有 。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
|
发生的主要反应 |
电弧炉 |
SiO2+2C![]() |
流化床反应器 |
Si+3HCl![]() |
还原炉 |
SiHCl3+H2![]() |
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为 ;碳化硅又称 ,其晶体结构与 相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。
物质 |
Si |
SiCl4 |
SiHCl3 |
SiH2Cl2 |
SiH3Cl |
HCl |
SiH4 |
沸点/℃ |
2355 |
57.6 |
31.8 |
8.2 |
-30.4 |
-84.9 |
-111.9 |
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为 。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 。
石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下:
(注:SiCl4的沸点是57.6ºC,金属氯化物的沸点均高于150ºC)
(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间的N2,主要目的是 。
(2)高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。
气体I中的氯化物主要为 。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为 。
(3)步骤①为:搅拌、 。所得溶液IV中阴离子有 。
(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为 。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg 。
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成下图防腐示意图,并作相应标注。
(1)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4),下列叙述正确的是
A.SiX4难水解 | B.SiX4是共价化合物 |
C.NaX易水解 | D.NaX的熔点一般高于SiX4 |
(2)碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为_____________。
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为____、____。
(3)C60属于____晶体,石墨属于____晶体。
(4)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142 pm,而金刚石中C-C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的____共价键,而石墨层内的C-C间不仅存在____共价键,还有____键。
(5)金刚石晶胞含有____个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r= ______a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率____(不要求计算结果)。