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把河沙(主要成分是SiO₂)跟鎂粉按一定質(zhì)量比(質(zhì)量比大約為15∶24)混合均勻，裝入試管中加熱大約1分鐘發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成一種白色固體化合物和一種硅化物．待生成混合物冷卻后放入盛有稀硫酸的燒杯中，立即產(chǎn)生氣泡并伴有爆炸聲，產(chǎn)生的氣體是一種能在空氣中自燃的氣態(tài)氫化物．

(1)寫出河沙與鎂粉在加熱條件下的化學(xué)方程式________，該反應(yīng)是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)．

(2)生成的混合物放入稀硫酸中，產(chǎn)生的氣體是________(填化學(xué)式)．

(3)寫出產(chǎn)生“爆炸聲”的化學(xué)方程式________．

氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在130 ℃反應(yīng)獲得．試完成下列問題：

(1)寫出N原子的結(jié)構(gòu)示意圖：________，再寫出Si原子結(jié)構(gòu)示意圖：________，并據(jù)此寫出氮化硅的化學(xué)式：________．

(2)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不跟其他無機(jī)酸反應(yīng)．試推測(cè)該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：________．

(3)現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

以SiO₂為原料，用兩種不同的方法制取Na₂SiO₃(用化學(xué)方程式表示)．

方法1：________．

方法2：________．

硅酸鈉溶液必須保存在________，原因是________，化學(xué)方程式為________．

酸鹽與無機(jī)非金屬材料

1．玻璃

(1)生產(chǎn)普通玻璃的主要原料：________．

(2)生產(chǎn)普通玻璃的主要反應(yīng)原理：

Na₂CO₃＋SiO₂________

CaCO₃＋SiO₂________

(3)普通玻璃的主要成分：________．

(4)普通玻璃呈淡綠色的原因：混有二價(jià)鐵的緣故．

(5)有色玻璃

①藍(lán)色玻璃：普通玻璃中加入了Co₂O₃．

②紅色玻璃：普通玻璃中加入了Cu₂O．

(6)變色玻璃：普通玻璃中加入了AgI、AgBr等．

(7)光學(xué)玻璃：普通玻璃中加入了PbO₂．

(8)鋼化玻璃：經(jīng)普通玻璃熔化后快速冷卻制成．

(9)石英玻璃：石英熔化制成．

2．水泥

(1)水泥的特性——水硬性：水泥跟水摻和攪拌、靜置后變硬的特性．水泥的水硬性是________性質(zhì)，發(fā)生的變化屬于________變化．

(2)生產(chǎn)普通水泥的原料：

①主要原料：________．

②輔料：石膏——調(diào)節(jié)水泥硬化速率．

(3)普通水泥的主要成分：硅酸三鈣(3CaO·SiO₂)、硅酸二鈣(2CaO·SiO₂)和鋁酸三鈣(3CaO·Al₂O₃)等．

(4)水泥砂漿：水泥、沙子和水的混合物．

(5)混凝土和鋼筋混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土．混凝土常用鋼筋做結(jié)構(gòu)，這就是我們常說的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)．

3．陶瓷

(1)傳統(tǒng)陶瓷

(2)新型陶瓷

二氧化硅和光導(dǎo)纖維

1．SiO₂的存在

SiO₂廣泛存在于自然界中，________的主要成分就是SiO₂．

2．SiO₂的構(gòu)成

SiO₂晶體是由________構(gòu)成的．

每個(gè)O原子周圍連接著2個(gè)Si原子，成直線型．每個(gè)Si原子周圍連接著4個(gè)O原子，構(gòu)成以Si原子為中心的正四面體型，4個(gè)O原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上(虛線示型)：

每個(gè)Si原子通過O原子與周圍的4個(gè)Si原子連接著，形成1個(gè)大的正四面體(虛線示型)：

3．SiO₂的化學(xué)性質(zhì)

(1)SiO₂具有酸性氧化物的通性

①跟堿反應(yīng)生成鹽和水：2NaOH＋SiO₂________．玻璃中含有SiO₂，但光滑的玻璃與NaOH不反應(yīng)，而磨砂的玻璃能與NaOH(aq)等堿溶液反應(yīng)．

(2OH^－＋SiO₂＋H₂O)

②跟堿性氧化物反應(yīng)生成鹽：

CaO＋SiO₂CaSiO₃

(2)SiO₂的特性

①SiO₂能跟氫氟酸反應(yīng)：

SiO₂＋4HF________

②SiO₂不溶于水，也不跟水反應(yīng)：

H₂O＋SiO₂H₂SiO₃(×)

4．SiO₂的用途

5．光纖

主要材料是SiO₂，對(duì)光進(jìn)行全反射傳導(dǎo)，信號(hào)損失率極低．

半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅

1．半導(dǎo)體材料

半導(dǎo)體材料特指導(dǎo)電能力介于________之間的一類材料．

使用最早的半導(dǎo)體材料是________．

使用最廣泛的半導(dǎo)體材料是________．

常見的半導(dǎo)體材料還有________等．

2．硅的存在和物理性質(zhì)

(1)硅的存在

硅元素通常存在于________中．硅單質(zhì)都是人工制得的．

(2)硅的物理性質(zhì)

晶體硅是________色、有金屬光澤、硬而脆的固體．

3．硅的化學(xué)性質(zhì)

(1)常溫下，Si的化學(xué)性質(zhì)不活潑，只能發(fā)生下列反應(yīng)．

Si＋2F₂SiF₄，Si＋4HF________，

Si＋2NaOH＋H₂O________

(2)加熱條件下，Si能跟某些非金屬反應(yīng)．

Si＋O₂SiO₂，Si＋2Cl₂SiCl₄

4．硅的制取

SiO₂＋2CSi(粗)＋2CO↑

Si(粗)＋2Cl₂SiCl₄

SiCl₄＋2H₂Si(純)＋4HCl

5．硅的用途

實(shí)驗(yàn)室里的濃硝酸放置一段時(shí)間后變黃了，其原因是________，碘化鉀溶液久置變黃，其原因是________，而工業(yè)上的濃鹽酸也呈黃色，這是因含________引起的．

A、B、C、D為常見氣態(tài)單質(zhì)．甲、乙、丙、丁是由這些元素組成的化合物，已知：

①A和B可以在放電條件下發(fā)生化合反應(yīng)甲，甲還可與B化合生成紅棕色氣體；

②C分別與A、B反應(yīng)生成的兩種化合物乙和丙的分子中都含有10個(gè)電子；

③C和D反應(yīng)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．

請(qǐng)完成下列問題：

(1)C和D反應(yīng)生成的化合物的電子式是________．

(2)上述②中的兩種化合物相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________．

(3)將D通入B、C生成的化合物中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：________．

(4)工業(yè)上生成D單質(zhì)時(shí)，為檢驗(yàn)是否產(chǎn)生泄漏，常用過量的乙的濃溶液涂在管道壁上，有________現(xiàn)象時(shí)，就說明出現(xiàn)了D單質(zhì)的泄漏，此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________．

有一無色氣體，可能含有HCl、NH₃、NO、CO₂、O₂中的一種或幾種．將其通入酸性AgNO₃溶液中，有白色沉淀產(chǎn)生；與空氣接觸呈紅棕色．則原氣體中一定有________；一定沒有________；不能確定的是________．