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4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件

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4-1-2硅酸盐和硅单质 PPT49张

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B．常温下与水反应
C．常温下与氢氟酸反应
D．高温下与氧化钙反应
解析 地壳中含量位于第一、二位的元素分别是氧和硅元素， 其形成的化合物(SiO2)常温下与水不反应。
答案 B
2．下列各组物质中，不属于同素异形体的是( )
A．金刚石和石墨
B．晶体硅和水晶
C．氧气和臭氧
D．晶体硅和无定形硅
解析 同素异形体是指同种元素形成的不同单质，而水晶的主 要成分是二氧化硅，它是硅的氧化物而不是单质。
1．非金属单质一般为非导体，如硫单质、磷单质、碳单质 中的金刚石等，Si 为非导体吗？
【提示】 Si 为半导体，常应用于电子工业。
2．非金属单质一般能与碱反应，硫单质、氯气、单质硅与 碱反应相似吗？
【提示】 不相似，非金属单质与碱反应一般无氢气放出，但 Si 与碱反应生成氢气即 Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
课堂教学方案
PPT 展示图片：青花瓷、有色玻璃、故宫、现代建筑。 这些图片中的物质有玻璃、水泥、陶瓷，你知道组成它们的 物质是什么吗？这三类材料都是由硅酸盐组成的，这节课我们就 学习硅酸盐的性质。
课前预习安排： 1．看教材 P77－80，填写【课前自主研习】栏目中的空白，并 完成【合作探究】。 2．建议方式：同学之间讨论交流。 课上教学步骤： 步骤 1：导入新课，本课时教学地位分析。 步骤 2：对【合作探究】1、2 进行提问，反馈学生预习效果。 步骤 3：师生进行互动【课堂释疑拓展】，完成【探究 1】。 利用【问题导思】的设问作为主线。
工艺师常用________(填物质名称)来雕刻玻璃。
(2)用 Na2SiO3 溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现 Na2SiO3 的 用途——可做________的原料。

课件3：4.1.2 硅酸盐和硅单质

课件3：4.1.2 硅酸盐和硅单质

⑶普通玻璃的成分： Na2SiO3、CaSiO3和SiO2组成的混合物。 或Na2O·CaO·6SiO2；
⑷玻璃的性能：
玻璃无固定的熔沸点，在一定温度范围 内软化。
各式各样的玻璃
水 泥 厂 万丈高楼平地起，穿针引线是水泥。 硬水性
2、水泥 ⑴水泥的生产原料：黏土和石灰石。 ⑵生产过程：
两磨、一烧。 研磨→煅烧→再磨成细粉；
A.Na2CO3·10H2O C.纯净的盐( BD )
A.酸均不能与酸性氧化物反应
B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸
C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同
D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同
3.下列物质有固定熔点的是（ C ）
A.水泥 B.玻璃 C.Na2O·SiO2 D.水玻璃
常温下，硅的化学性质不活泼， 除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其 他物质如：氧气、氯气、硫酸等 起反应，但在加热情况下，硅也 能跟一些非金属反应。
化学性质
1、与氟气反应： Si+2F2==SiF4
2、与氢氟酸反应：Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
常 温
3、与强碱溶液反应：
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2 4、与氯气反应： Si+2Cl2==SiCl4
高温
SiCl4+2H2==4HCl+Si(纯度高的多晶硅)
用途
晶体硅的导电性介于导体和半导 体之间,是良好的半导体材料,信 息技术的关键材料。
在美国旧金山，有个最大的高科技 工业园区，称之为“硅谷”，它是现代 电子工业和计算机发展的基地。这说明 硅在电子工业革命中起着非常重要作用。 以硅为基础而制成的晶体管是计算机的 心脏。

课件4：4.1.2 硅酸盐和硅单质

课件4：4.1.2 硅酸盐和硅单质

2、性质：
硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的 可溶性硅酸盐是Na2SiO3，K2SiO3
3、表示方法： （1）化学式法：
适用于简单的硅酸盐如：Na2SiO3，K2SiO3、 CaSiO3等。
（2）氧化物法：
活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧
化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后
第2课时 硅酸盐和硅单质
一、硅酸盐：
——由硅、氧和金属组成的化合物的总称
１、硅酸钠：水溶液俗称“水玻璃”，具有粘性和阻燃性。用作 肥皂填料、木材防火剂及胶粘剂等。
Ｐ77实验 ４－２
观察现象并填写下表
现象 结论
放入蒸馏水
木条先变干，后燃烧
放入Na2SiO3饱和溶液
木条变干，不燃烧
Na2SiO3的水溶液可用作木材的防火剂
（2） Si+2Cl2高==温SiCl4 （3）SiCl4+2H2高=温= Si+4HCl （高纯硅）
本节内容结束
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3、硅的用途
集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材 料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可 用来制造变压器铁芯等。
集成电路
晶体管
4、硅的制备
（1）SiO2+2C高=温= Si+2CO ↑ （粗硅）碳化硅（俗名：金刚砂）
若C过量： 0 高温－4 ＋2
SiO2+3C == SiC + 2CO ↑
课本P78
主要成份：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅
玻璃
有色玻璃
加入了不同的金属氧化物
钢化玻璃
普通玻璃加热接近熔化 再急速冷却
水泥
（2）水泥
原料：黏土、石灰石、石膏 设备：水泥回转窑 条件：煅烧 主要成份：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等

高中化学 4.1.2 硅酸盐的硅单质课件 新人教版必修1

高中化学 4.1.2 硅酸盐的硅单质课件 新人教版必修1
第三十一页，共38页。
(1)A、D、E的化学式分别为_______、_______、_______。 (2)A和B的互相转化在工业上有什么实际意义？ _______________________________________________ __。 (3)写出D→C反应(fǎnyìng)的化学方程式： _______________________________________________ _。 (4)写出E→D反应(fǎnyìng)的化学方程式： _______________________________________________。
第三十二页，共38页。
[解析] 本题的突破口是：“B是一种单质”“B的结构 类似金刚石”。据此，容易推断出B是晶体硅。硅与氯气在 加热条件下生成SiCl4，因此，A为SiCl4。经过分馏 (fēnliú)提纯后得到纯净的SiCl4，SiCl4可以被氢气还原得 纯净的硅。根据D能转化成B(Si)，可知D为SiO2，由此可 知其他答案。
[答案] D
第二十六页，共38页。
(1)F2与Si、HF与SiO2在常温下反应的原因是产物SiF4 特别(tèbié)稳定。
(2)SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应， 但SiO2不属于两性氧化物而属于酸性氧化物。
第二十七页，共38页。
单质硅的性质(xìngzhì)与制备
第二十八页，共38页。
第九页，共38页。
3．常见的硅酸盐产品(chǎnpǐn)——无机非
硅金酸属盐材产料品
原料
主要设备
水泥
玻璃 陶瓷
黏土和石灰石、
少量 石膏 纯碱(chún j(isǎhníg)、āo)石灰 石和石英
黏土
水泥回转窑 玻璃窑

课件9：4.1.2 硅酸盐和硅单质

课件9：4.1.2 硅酸盐和硅单质

(2)用 SiHCl3 与过量 H2 反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略 去)：
①装置 B 中的试剂是________，装置 C 中的烧瓶需要加热，其目的是________。 ②反应一段时间后，装置 D 中观察到的现象是________，装置 D 不能采用普 通玻璃管的原因是________，装置 D 中发生反应的化学方程式为________。 ③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置气密性，控制好 反应温度以及________。
【答案】(1)①K2O·Al2O3·6SiO2 ②Al2O3·2SiO2·2H2O (2)较强酸制较弱酸
[针对训练 1] 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是( D )
A．钙沸石[Ca(Al2Si3O10)·3H2O]，表示为
Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O
B．镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为
【解析】(1)①H2 还原 SiHCl3 可制备 Si，化学方程式为 SiHCl3＋H21=3=5=7==K Si＋3HCl。②SiHCl3 和 H2O 反应生成 H2SiO3、HCl 和 H2；用 H2 还原 SiHCl3 过程中若混入 O2，则高温下 H2 与 O2 反应发生爆炸。(2)A 项碳化硅硬度很 大，可用于生产砂纸、砂轮等。B 项氮化硅熔点高，硬度大，可用于制作
例如：Na2SiO3： Na2O·SiO2
；
长石：KAlSi3O8：K2O·Al2O3·6SiO2 。
4．最常见的硅酸盐——Na2SiO3。
Na2SiO3 的水溶液俗称
制备 硅胶
5．三种常见的硅酸盐产品。
石灰石、黏土
水泥回 转窑
纯碱、石灰石和石英 玻璃窑 黏土
6.其他含硅的物质。

四川省成都市经开实验中学高一化学4.1.2 硅酸盐和硅单质课件

四川省成都市经开实验中学高一化学4.1.2 硅酸盐和硅单质课件

要点二：硅单质的化学性质与制备
1.硅单质的化学性质
（1）在常温下，能与 F2、氢氟酸和强碱溶液反应
①与氟气反应：Si+2F2 SiF4 ②与氢氟酸反应：Si+4HF SiF4↑+2H2↑
③与 NaOH 溶液反应
Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑
（2）加热时，能与 O2、Cl2、C 等反应
解析：本题的突破口是：“B是一种单质”“B的结构类似金刚石”。据此，容易推断 出B是晶体硅。硅与氯气在加热条件下生成SiCl4，因此，A为SiCl4。经过分馏提纯后得 到纯净的SiCl4，SiCl4可以被氢气还原得纯净的硅。根据D能转化成B（Si），可知D为 SiO2，由此可知其他答案。
答案：（1）SiCl4 SiO2 H2SiO3 （2）粗硅提纯
①与 O2 反应：Si+O2
SiO2
②与 Cl2 反应：Si+2Cl2
SiCl4
高温
③与 C 反应：Si+C
SiC
2.硅的工业制法
特别提示：硅及其氧化物的特殊性在于都能与氢氟酸反应，且非金属单质中只有硅与 NaOH溶液反应生成H2。
【例2】 如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B是一种单质，其余 物质也都是有B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D 为B的氧化物（其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已 被略去），请填写空白：
D.高岭石［Al2（Si2O5）（OH）4］，表示为 Al2O3·2SiO2·2H2O
解析：A项，Ca（Al2Si3O10）·3H2O应改为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O（排序错）；B项， Mg2SiO4应改为2MgO·SiO2（不能在系数中出现分数）；C项，K2Al6Si6H4O24应改为 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O（排序错）。 答案：D。

【最新】人教版必修1化学第4章 第1节 课时2 硅酸盐和硅单质课件(36张).ppt

【最新】人教版必修1化学第4章 第1节 课时2 硅酸盐和硅单质课件(36张).ppt

3．下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中，B 是一种单质，其余物质也都是含 B 元素的化合物。C 是一种钠盐，E 是 C 对应的酸，B 的结构类似金刚石，D 为 B 的氧化物(其他不含 B 元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略 去)。请填写空白：
(1)A、D、E 的化学式分别为_______、__________、_______。 (2)A 和 B 的相互转化在工业上有什么实际意义？ ____________________________________________________。 (3)写出 D→C 反应的化学方程式： ____________________________________________________。 (4)写出 E→D 反应的化学方程式： ____________________________________________________。
A．钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]表示为 Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O
B．镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为
1 MgO·2SiO2
C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)表示为 K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D．滑石(Mg3H2Si4O12)表示为 3MgO·4SiO2·H2O [答案] D
(2)化学性质：常温下化学性质稳定，除氢氟酸和强碱外，不与其 他物质发生反应。
Si 与氢氟酸、NaOH 溶液发生反应的化学方程式分别为 Si＋ 4HF===SiF4↑＋2H2↑、Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
3．重要用途
(1)_半_导__体__材料，如硅芯片等。
(2)新型能源，如光电池等。
2．下列有关普通玻璃的说法不正确的是( ) A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英砂 B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点 C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二 氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 [答案] B
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(1)反应生成 HCl 气体的质量为___7_3_g___，两个反应共 转移电子的个数为___4_N_A___。
4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件
4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件
(2)反应生成的 HCl 气体溶于 127 mL 水中，得到密度为 1.20 g·mL－1 的盐酸，此盐酸的物质的量浓度为_1_2_m__o_l_·L_－_1__。
(3)“从沙滩到用户”涉及多个反应，其中制取粗硅的反 应方程式为_____S_i_O__2＋__2_C__=高_=_=温_=_=_S_i_(粗__)_＋__2_C_O__↑_______。
纯净的石英与烧碱反应可以制得水玻璃，反应的离子方 程式为________S_iO__2_＋__2_O_H__－_=_=_=_S_i_O_23_－_＋__H_2_O_____________。
4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件
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解析 (1)25 ℃ 101 kPa 条件下气体摩尔体积为 24.5 L·mol－1,49 L HCl 气体的物质的量为 2 mol，其质量为 2 mol×36.5 g·mol－1＝73 g，两个反应共转移电子个数为 4NA。
请回答下列问题： (1)为使 SiCl4 从装置 B 中逸出与氢气混合，应采取的 措施是______对__装__置__B__进__行__水__浴__加__热___________________。 (2)盛放稀硫酸的仪器名称为_分__液__漏__斗_，装置 A 中发生 反应的离子方程式为___Z_n_＋__2_H__＋_=_=_=_Z_n__2＋_＋__H__2_↑____。 (3) 装 置 C 能 否 采 用 普 通 玻 璃 管 ？ ___不__能___( 选 填 “能”或“不能”)，原因是 ____在__1_0_0_0_～__1_1_0_0__℃__时__普__通__玻__璃__管__会__软__化_____________。
4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件
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15．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要 步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅。 ②粗硅与干燥的 Cl2 反应制得 SiCl4：Si＋2Cl2==△=== SiCl4。 ③SiCl4 被过量的 H2 在 1000～1100 ℃时还原制得纯 硅。
2．下列叙述正确的是( ) A．Na2SiO3 是硅酸盐，所以不溶于水 B．电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐 C．建筑工业常用水玻璃作黏合剂 D．用水玻璃浸泡铁道的木制枕木，主要是为了防火
解析 Na2SiO3 既是硅酸盐，又是钠盐，硅酸盐大多难 溶于水，而钠盐均易溶于水，Na2SiO3 能溶于水；浸泡银幕 主要是为了防火，而浸泡枕木主要是为了防腐；水玻璃有 黏合作用，常作黏合剂。
4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件
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解析 工业上用还原剂 C 与 SiO2 反应制备单质硅，A 错误；硅在地壳中含量居第二位，仅次于氧，B 错误；硅 在自然界中以化合态存在，C 错误。
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8．下列对晶体硅的有关叙述正确的是( ) A．晶体硅和金刚石的物理性质相似 B．通信光缆、计算机芯片的主要成分是半导体材料硅 C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工 艺复杂，价格昂贵，没有被广泛使用 D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导 电
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9．在室温下，下列物质不与晶体硅反应的是( )
A．F2
B．氢氟酸
C．KOH 溶液 D．Cl2
解析 硅化学性质稳定，只有在加热或高温下才能与 O2、Cl2 等非金属单质反应。
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10．用石英制取并获得高纯硅的主要化学反应如下： ①SiO2＋2C=高==温==Si(粗)＋2CO↑ ②Si(粗)＋2Cl2==△===SiCl4 ③SiCl4＋2H2=高==温==Si(纯)＋4HCl 下列关于上述反应的分析不正确的是( ) A．①③属于置换反应，②属于化合反应 B．高温下焦炭与氢气的还原性均强于硅的
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⑤水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 A．①②③ B．②④⑤ C．③④⑤ D．①②③④ 解析 硅石的主要成分是二氧化硅；水泥属于传统硅酸 盐产品；太阳能电池的主要原料是硅；水晶项链的主要成分 是 SiO2，餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品；硅是半导体材料， 可制造电子部件，二氧化硅光学性能优良，可制光学器件。 综上所述，选 A。
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5．镁橄榄石(2MgO·SiO2)中阴离子是( ) A．SiO44－ B．SiO46－ C．SiO23－ D．SiO45－ 解析 将镁橄榄石写成硅酸盐的形式，其化学式为 Mg2SiO4 故阴离子为 SiO44－。
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解析 晶体硅的结构与金刚石相似，是具有正四面体 型的空间立体网状结构，所以物理性质与金刚石相似，熔、 沸点高，硬度大；通信光缆的主要成分是 SiO2；晶体硅是 一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体硅是一种非金 属单质。
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13．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初 妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目， 但古瓷中所用颜料成分一直是个谜。近年来科学家才得知大 多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2 价)， 下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )
4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件
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某同学从资料中查知：SiCl4 的熔点为－70 ℃，沸点为 57.6 ℃，其在潮湿的空气中能与水发生反应而变质。该同 学设计了以下制取纯硅的实验装置(热源及夹持装置略去)。
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(4)已知 SiCl4 在潮湿的空气中能与水发生反应生成氯 化氢，为防止空气污染，含有 SiCl4 的尾气要通入盛有 __N__a_O_H__溶液的烧杯中。
(5)为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实 验装置的气密性，控制好反应温度，还应对该装置进行的 改进是_在__装__置__A__与__装__置__B__之__间__连__接__一__盛__有__浓__硫__酸__的__洗__气__瓶_ ___(或__盛__有__碱__石__灰__的__干__燥__管__)_________________________。
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解析 硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好 的半导体材料；硅的化学性质稳定，常温下可与 F2、氢氟 酸、强碱溶液等反应，加热和高温下可与 O2、Cl2 等非金 属反应。
4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件
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7．下列有关硅的叙述中，正确的是( ) A．工业上通常以 SiO2 为原料，用氧化剂与其反应制 备单质硅 B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含 量在所有的元素中居第一位 C．硅的化学性质不活泼，在自然界中以游离态存在 D．硅元素在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存 在
课后提升练习
[A 篇 知识对点训练] 知识点 1 硅酸盐 1．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是 () A．水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀 B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料 C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧 D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
解析 由于 H2SiO3 的酸性比碳酸要弱，故将水玻璃露 置在空气中时，会发生以下反应而变质：Na2SiO3＋CO2＋ H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。
3．下列物质是纯净物的是( )
A．玻璃
B．水泥 C．纯碱
D．水玻璃
解析 玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物，水玻璃是 Na2SiO3 的水溶液，也是混合物；纯碱 Na2CO3 是纯净物。
4．制取下列物质不需要用石灰石作原料的是( ) A．硅酸 B．水泥 C．玻璃 D．生石灰
解析 硅酸由可溶性硅酸盐与酸反应制得。
4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件
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12．已知滑石粉的化学式为 Mg3Si4O10(OH)2，色白、 滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是( )
A．滑石粉属于无机硅酸盐类物质 B．滑石粉组成可表示为 3MgO·4SiO2·H2O C．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火 性 D．滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH 溶液发生反应
4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件
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C．上述反应中，每消耗或生成 28 g 硅，均转移 4 mol 电子
D．高温下将石英、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合 可得高纯硅
解析 选项 D，反应中把生成的易挥发的 SiCl4 分离出 来后再用氢气还原才可以得到高纯硅，错误。
4-1-2 硅酸盐和硅单质a优质课件
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解析 硅酸盐是由硅、氧元素与其他元素组成的一类 无机物的总称，故滑石粉属于无机硅酸盐类物质，A 正确； 可以将硅酸盐改写成氧化物的形式，B 正确；爽身粉中添 加滑石粉，主要是利用它的滑爽、柔软、干燥的特点，与 耐火性无关，C 错误；滑石粉中可能含有 SiO2，可以与氢 氟酸、NaOH 溶液发生反应，D 正确。