《北京師范大學(xué)寧江附中高考化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第1講 碳、硅及無機非金屬材料復(fù)習(xí)課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《北京師范大學(xué)寧江附中高考化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 第1講 碳、硅及無機非金屬材料復(fù)習(xí)課件（124頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四章第四章非金屬及其化合物非金屬及其化合物第1 1講碳、硅及無機非金屬材料1.了解C、Si元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解C、Si元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3.以新材料、新技術(shù)為背景考查C、Si元素及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用?？季V要求考綱要求考點一考點一 碳、硅單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)碳、硅單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)考點二考點二 硅酸鹽及無機非金屬材料硅酸鹽及無機非金屬材料考點三考點三 碳、硅轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用碳、硅轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用探究高考明確考向探究高考明確考向練出高分練出高分知識梳理遞進題組考點一碳、硅單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)1.C、Si單質(zhì)的存在形態(tài)、物理性質(zhì)及用

2、途(1)自然界中的碳元素既有游離態(tài)，又有化合態(tài)，而硅元素因有親氧性，所以僅有 態(tài)。碳單質(zhì)主要有金剛石、石墨、C60等同素異形體，硅單質(zhì)主要有 和 兩大類。知識梳理知識梳理化合晶體硅無定形硅(2)單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)與用途比較 碳硅結(jié)構(gòu)金剛石： 結(jié)構(gòu)石墨：層狀結(jié)構(gòu)晶體硅：與金剛石類似的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)金剛石熔點高、硬度大石墨熔點高、質(zhì) ，有滑膩感晶體硅為灰黑色固體，有金屬光澤、硬度大、熔點用途金剛石用作切割刀具， 用作電極、鉛筆芯晶體硅用作材料、硅芯片和硅太陽能電池空間網(wǎng)狀軟石墨半導(dǎo)體高2.碳、硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)碳、硅在參與化學(xué)反應(yīng)時，一般表現(xiàn)還原性。2CuO+C 2Cu+CO2(1)碳SiO

3、2+2C Si+2COC+2H2SO4 (濃) CO2+2SO2+2H2O(1)碳3.二氧化碳和二氧化硅的比較物質(zhì)二氧化硅二氧化碳結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，不存在單個分子存在單個CO2分子主要物理性質(zhì)硬度大，熔、沸點 ，常溫下為固體，不溶于水熔、沸點低，常溫下為氣體，微溶于水立體網(wǎng)狀高化 學(xué) 性 質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2H2O H2CO3與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：_不反應(yīng)與堿反應(yīng)_ _(盛堿液的試劑瓶用 塞)CO2少量：_、CO2過量：_SiO2 4HF=SiF42H2OSiO22NaOH= Na2SiO3橡膠CO22NaOH =Na2CO3H2OCO2NaOH= NaHCO3H2O化 學(xué) 性 質(zhì) 與鹽反應(yīng) 如與

4、Na2CO3反應(yīng)： 如與Na2SiO3反應(yīng)：Na2SiO3H2OCO2(不足)=H2SiO3Na2CO3或與堿性氧化物反應(yīng)如與CaO反應(yīng)：如與Na2O反應(yīng)：SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2SiO2CaOCaSiO3Na2OCO2=Na2CO3Na2SiO32H2O2CO2(足量)=H2SiO32NaHCO3用途 光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件制飲料、制碳酸鹽4.硅酸和硅酸鈉(1)硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸 (填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液變紅色。硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：。不能硅酸能與堿溶液反應(yīng)，如與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為。硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能

5、力強，常用作干燥劑。(2)硅酸鈉(Na2SiO3)白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O它能與酸性比硅酸強的酸反應(yīng)，分別寫出以下化學(xué)方程式：與鹽酸反應(yīng)：。與CO2水溶液反應(yīng)：。用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO31.從元素周期表的位置看，碳和硅均為A族元素，自然界中有碳的多種單質(zhì)存在，自然界中有硅的單質(zhì)嗎？為什么？答案答案沒有，因為硅有很強的親氧性，在地殼形成時硅與氧易結(jié)合，難分離，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽

6、的形式存在。深度思考深度思考2.寫出除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法：(1)CO(CO2)：_。(2)CO2(CO)：_。(3)CO2(O2)：_。(4)CO2(SO2)：_ _。(5)CO2(HCl)：_。通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管通過盛有飽和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液的洗氣瓶通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶3.如何用所提供的試劑和方法除去各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))。將所選答案的編號填入下表內(nèi)相應(yīng)的空格內(nèi)(如果不需要外加試劑，則對應(yīng)答案欄可空著)。可供選擇的試劑：A.鹽酸B.氫氧化鈉溶

7、液C.氧氣D.水E.二氧化碳可選用的操作：水洗加熱高溫灼燒過濾結(jié)晶 粉末狀混合物選擇的試劑選用的操作(1)CaCO3(SiO2) (2)NaCl(SiO2) (3)SiO2(Fe2O3) (4)SiO2(CaCO3) (5)SiO2(NH4Cl) 解析解析可根據(jù)二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物；它可跟強堿反應(yīng)，不跟酸(氫氟酸除外)反應(yīng)；它受熱不分解等性質(zhì)選擇。而三氧化二鐵、碳酸鈣跟鹽酸反應(yīng)；硅酸、氯化銨能受熱分解。通過一定操作，除去雜質(zhì)。除雜過程中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(3)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O(4)CaCO32HCl=Ca

8、Cl2CO2H2O(5)NH4Cl NH3HCl答案答案(1)B(2)D(3)A(4)A(5)遞進題組遞進題組題組一對比掌握題組一對比掌握CO2、SiO2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.下列關(guān)于SiO2和CO2的說法中正確的是()A.CO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐B.CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸C.CO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物D.CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子組成的解析解析SiO2不能與水反應(yīng)，B項錯；SiO2也是酸性氧化物，C項錯；SiO2中不存在分子，其化學(xué)式僅代表Si、O原子個數(shù)比為12。答案答案A2.二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型

9、材料等方面有著重要的用途。ae是對反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進行判斷，其中正確的是()SiO22NaOH=Na2SiO3H2OSiO22C Si2COSiO24HF=SiF42H2ONa2CO3SiO2 Na2SiO3CO2SiO23C SiC2COa.反應(yīng)中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b.反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)出氧化性c.反應(yīng)中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d.反應(yīng)符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性酸酐的道理e.反應(yīng)中SiO2未參加氧化還原反應(yīng)A.ace B.bde C.cde D.ab解析解析通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應(yīng)的反應(yīng)是，因此a、c判斷錯誤；反應(yīng)是一個置換反應(yīng)

10、，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應(yīng)是一個復(fù)分解反應(yīng)，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應(yīng)中碳的化合價由0價變?yōu)?和2，硅的化合價和氧的化合價都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應(yīng)， e判斷也正確。答案答案B熟記硅及其化合物的特殊性質(zhì)熟記硅及其化合物的特殊性質(zhì)1.硅單質(zhì)的特殊性(1)Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si：SiO22C Si2CO；(2)非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無H2放出，但Si與堿液作用卻放出H2：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2；高分錦囊高分錦囊(3)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能與HF作用：Si4HF

11、=SiF42H2；(4)非金屬單質(zhì)大多為非導(dǎo)體，但Si為半導(dǎo)體。2.含硅化合物的特殊性(1)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接與水作用制備H2SiO3；(2)酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO24HF=SiF42H2O；(3)無機酸一般易溶于水，但H2SiO3難溶于水；(4)因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能發(fā)生下列反應(yīng)：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，但在高溫下SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2也能發(fā)生。題組二題組二CO2與鹽或堿溶液反應(yīng)的與鹽或堿溶液反應(yīng)的規(guī)律規(guī)律3.用四種溶液進行

12、實驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項操作及現(xiàn)象溶液A通入CO2，溶液變渾濁飽和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁澄清石灰水解析解析由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因而會析出NaHCO3晶體，A項正確；B項，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3，H

13、2SiO3與CO2不反應(yīng)，渾濁不會消失；C項，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，溶液變渾濁后加入品紅溶液，被HClO氧化褪色；D項，首先CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，繼續(xù)通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，則：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又變渾濁。答案答案Bn(NaOH)0.200 L1.00 molL10.200 mol，答案答案BCO2與堿反應(yīng)產(chǎn)物的定量判斷與堿反應(yīng)產(chǎn)物的定量判斷CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強堿溶液的反應(yīng)與CO2氣體的通入量有關(guān)，當(dāng)CO2通入少量時生成碳酸鹽，當(dāng)CO2通入

14、過量時生成碳酸氫鹽；當(dāng)CO2的通入量介于兩者之間時，既有正鹽又有酸式鹽生成，因此推斷時一定要注意CO2與堿之間量的關(guān)系。以CO2與NaOH溶液反應(yīng)為例：CO22NaOH=Na2CO3H2O CO2NaOH=NaHCO3思維建模思維建模當(dāng)n(OH)n(CO2)的值不同時產(chǎn)物如下：考點二硅酸鹽及無機非金屬材料遞進題組知識梳理1.硅酸鹽(1)概念：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。(2)表示方法：硅酸鹽礦物的成分復(fù)雜，多用氧化物的形式表示它們的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)寫成Na2OSiO2，鉀云母(KH2Al3Si3O12)寫成 。知識梳理知識梳理K2O3Al2O36

15、SiO22H2O2.無機非金屬材料(1)傳統(tǒng)無機非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。常見硅酸鹽材料比較 水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔窯陶瓷窯玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應(yīng)：Na2CO3SiO2 ；CaCO3SiO2 。(2)新型無機非金屬材料，如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維、生物陶瓷、壓電陶瓷等。Na2SiO3CO2CaSiO3CO2遞進題組遞進題組題組一無機非金屬材料成分的辨別題組一無機非金屬材料成分的辨別1.下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是()水玻璃是一種礦物膠，既不易燃燒也不受腐蝕水泥、玻璃、沙子都是硅酸鹽制品高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作

16、光導(dǎo)纖維陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A. B. C. D.解析解析水玻璃是Na2SiO3的水溶液，可用作防火劑和防腐劑，正確；光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，不正確。答案答案C2.硅是構(gòu)成無機非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯誤的是()A.氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4B.碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C.光導(dǎo)纖維是一種新型無機非金屬材料，其主要成分為SiO2D.二氧化硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數(shù)之比為12解析解析A項，在氮化硅中N元素為3價，Si元素為4價，則化學(xué)式為Si3N4，正確；D項，在SiO

17、2晶體中，一個硅原子與周圍4個氧原子形成4個硅氧單鍵，錯誤。答案答案D題組二復(fù)雜硅酸鹽的成分及表示方法題組二復(fù)雜硅酸鹽的成分及表示方法3.青石棉是一種致癌物質(zhì)，是鹿特丹公約中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是()A.青石棉是一種硅酸鹽材料B.青石棉中含有一定量的石英晶體C.青石棉的化學(xué)組成可表示為Na2O3FeOFe2O38SiO2H2OD.1 mol青石棉能使1 mol HNO3被還原解析解析硅酸鹽指的是硅、氧與其他化學(xué)元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結(jié)合而成的化合物的總稱，故青石棉是一

18、種硅酸鹽產(chǎn)品；青石棉是一種純凈物，不可能含有一定量的石英晶體；1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟硝酸反應(yīng)時，失去3 mol電子，故能使1 mol HNO3被還原。答案答案B誤區(qū)警示1.不要混淆二氧化硅和硅的用途用于制作光導(dǎo)纖維的是SiO2，用于制作半導(dǎo)體材料、計算機芯片的是晶體硅。2.熟悉幾種常見飾品的主要成分水晶、石英、瑪瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；鉆石是金剛石；寶石的主要成分是Al2O3。3.了解用氧化物的形式表示復(fù)雜硅酸鹽的方法(1)書寫順序：較活潑的金屬氧化物較不活潑的金屬氧化物SiO2水(2)各元素的化合價保持不變，各元素原子個數(shù)比符合原

19、來的組成。遞進題組知識梳理考點三碳、硅轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用知識梳理知識梳理1.碳及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖2.硅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖遞進題組遞進題組題組一題組一常見轉(zhuǎn)化關(guān)系常見轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷判斷1.已知甲、乙、丙、X是4種中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì)，其轉(zhuǎn)化關(guān)系符合下圖。則甲和X(要求甲和X能互換)不可能是()A.C和O2 B.CO2和NaOH溶液C.Cl2和Fe D.AlCl3溶液和NaOH溶液答案答案C2.如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說法正確的是() A.SiO2屬于兩性氧化物B.盛放Na2CO3溶液的試劑瓶能用玻璃塞C.硅膠吸水后可重復(fù)再生D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)解析解析Si

20、O2是酸性氧化物，它能與氫氟酸反應(yīng)是其特殊性質(zhì)，A錯；在圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系中只有第一行的變化是氧化還原反應(yīng)，其余均為非氧化還原反應(yīng)。答案答案C題組二題組二化工生產(chǎn)中的硅及化合物的化工生產(chǎn)中的硅及化合物的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化3. X是一種新型無機非金屬材料，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊性。有關(guān)生產(chǎn)過程如下：為了確定C的組成，某同學(xué)進行了以下的探究過程。已知F、G都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可作光導(dǎo)纖維。按要求回答下列問題：(1)C的化學(xué)式為_；X的化學(xué)式為_。(2)寫出下列方程式：反應(yīng)的化學(xué)方程式_；反應(yīng)的離子方程式_。解析解析由I可作光導(dǎo)纖維知，I為SiO2，根據(jù)題給第二個框圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系和“F、G都是難

21、溶于水和稀硝酸的白色沉淀”知F為硅酸，H為硅酸鈉；由EG是加入了硝酸銀和稀硝酸，生成了難溶于水和稀硝酸的白色沉淀，則E中含有氯離子；則化合物C中含硅、氯兩種元素，故C為SiCl4，D為Si(NH2)4，X為Si3N4。答案答案(1)SiCl4Si3N4(2)SiCl44NH3=Si(NH2)44HCl4.硅是帶來人類文明的重要元素之一，從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)造了一個又一個奇跡。(1)硅在元素周期表中的位置是_。解析解析硅在元素周期表中的位置是第三周期第A族。第三周期第A族解析解析根據(jù)反應(yīng)SiO22C Si(粗)2CO，SiO23C SiC2CO，生成1 mol Si需C 2 mol

22、、SiO2 1 mol，生成1 mol SiC需C 3 mol、SiO2 1 mol，產(chǎn)品中Si與SiC的物質(zhì)的量之比為11，則參加反應(yīng)的C和SiO2的物質(zhì)的量之比為52。52(2)工業(yè)上生產(chǎn)粗硅的反應(yīng)有：SiO22C Si(粗)2CO；SiO23C SiC2CO。若產(chǎn)品中單質(zhì)硅與碳化硅的物質(zhì)的量之比為11，則參加反應(yīng)的C和SiO2的物質(zhì)的量之比為_。(3)工業(yè)上可以通過如圖所示的流程制取純硅：若反應(yīng)為Si(粗)3HCl SiHCl3H2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。整個制備過程中必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。假設(shè)每

23、一輪次制備1 mol純硅，且生產(chǎn)過程中硅元素沒有損失，反應(yīng)中HCl的利用率為90%，反應(yīng)中H2的利用率為93.75%，則在第二輪次的生產(chǎn)中，補充投入HCl和H2的物質(zhì)的量之比是_。化學(xué)方程式為SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2。SiHCl33H2O=H2SiO33HClH25112341.高考選項正誤判斷，正確的打“”，錯誤的打“”(1)Si和SiO2都用于制造光導(dǎo)纖維()(2014海南，10D)(2)硅膠可作袋裝食品的干燥劑()(2014四川理綜，1B)(3)SiO2既能與KOH溶液反應(yīng)又能與濃鹽酸反應(yīng)()(2014福建理綜，9改編)1234(4)SiO2、NaOH、HF三者兩兩

24、均能反應(yīng)()(2014江蘇，8C改編)(5)合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無機非金屬材料()(2012新課標(biāo)全國卷，8D)1234(2013江蘇，6A)(7)SiO2可與HF反應(yīng)，因而氫氟酸不能保存在玻璃瓶中()(2013廣東理綜，10D)(8)高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅()(2013廣東理綜，11C)(9)硅酸鈉溶液應(yīng)保存在帶玻璃塞的試劑瓶中()(2012海南，4B)(10)水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑()(2010江蘇，4B)12342.(2011海南，9改編)“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其基本過程如下圖

25、所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。1234下列有關(guān)該方法的敘述中正確的是()能耗大是該方法的一大缺點整個過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品A. B. C. D.1234解析解析，該方法中高溫反應(yīng)爐分離出CO2，需要消耗較多能量；，整個過程中NaOH和CaO均可循環(huán)利用；，從捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3，加入CaO后生成CaCO3和NaOH，通過過濾的方法即可分離；，捕捉到的CO2可與H2反應(yīng)制備甲醇：CO23H2 CH3OHH2O。答案答案D12343.2014天津理綜，7(4

26、)晶體硅(熔點1 410 )是良好的半導(dǎo)體材料。由粗硅制純硅過程如下：寫出SiCl4的電子式：_；在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。1234答案答案 12344.2009浙江理綜，28(1)(2)(3)單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450500 )，四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。1234相關(guān)信息如下：a.四氯化硅遇水極易水解； b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反

27、應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；c.有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表：1234物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸點/57.712.83151234熔點/70.0107.2升華溫度/180300162請回答下列問題：(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(2)裝置A中g(shù)管的作用是_；裝置C中的試劑是_；裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是_。(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是_(填寫元素符號)。解析解析依題中信息可知A為Cl2的發(fā)生裝置，B、C為Cl2的凈化裝置，D中發(fā)生反應(yīng)2Cl2Si SiCl4，生成

28、SiCl4用E收集，B中為飽和食鹽水將氯化氫氣體除去，C中應(yīng)為濃H2SO4除水，由表中數(shù)據(jù)可知SiCl4沸點較低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4；由題中信息粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，即可輕松完成第(3)問。12341234(2)平衡氣壓濃H2SO4SiCl4沸點較低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4(3)Al、B、P12345678910111213141.下列關(guān)于C、Si兩種非金屬元素的說法中，正確的是()A.兩者結(jié)合形成的化合物是共價化合物B.在自然界中都能以游離態(tài)存在C.氫化物的熱穩(wěn)定性比較：CH4SiH4D.最高價氧化物都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸1234567891011121314解析

29、解析C、Si都是非金屬元素，結(jié)合形成的化合物是共價化合物，A正確；Si元素為親氧元素，不能以游離態(tài)存在，故B錯；非金屬性CSi，故氫化物的熱穩(wěn)定性SiH4CH4，故C錯；SiO2既不溶于水，也不和水反應(yīng)，故D錯。答案答案A12345678910111213142.下列說法中，不正確的是()A.SiO2是酸性氧化物，但不與水反應(yīng)B.泡花堿屬于鹽類C.明礬和漂白粉均可用于自來水的殺菌、消毒D.玻璃和陶瓷都屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材料解析解析Na2SiO3俗稱泡花堿，B項正確；明礬只能凈水不能消毒，C項錯誤。1234567891011121314C3.下列敘述正確的是()A.利用高純硅可以制成光電池，將光能直

30、接轉(zhuǎn)化為電能B.CO、CO2均易與血紅蛋白結(jié)合而中毒C.在SiO2制備高純硅的過程中只涉及置換反應(yīng)D.SiO2和H2O反應(yīng)可直接制備H2SiO3解析解析CO2不能與血紅蛋白結(jié)合，B錯；C項，粗硅提純時，Si2Cl2 SiCl4是化合反應(yīng)，錯；SiO2不能和水反應(yīng)，D項錯。1234567891011121314A4.常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的一組物質(zhì)是()硅與NaOH溶液硅與鹽酸硅與氫氟酸二氧化硅與碳酸鈉二氧化硅與NaOH溶液二氧化硅與濃硝酸A. B.C. D.解析解析常溫下，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，Si4HF=SiF42H2，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。1234

31、567891011121314D12345678910111213145.下列敘述正確的是()A.高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，說明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強B.陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸C.石灰抹墻、水泥砌墻的硬化過程原理相同D.玻璃窯中出來的氣體的主要成分是二氧化碳1234567891011121314解析解析二氧化硅在高溫下能與碳酸鈉反應(yīng)：Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2，但不能說明硅酸的酸性比碳酸強，上述反應(yīng)之所以能進行，是因為CO2不斷逸出，反應(yīng)向右進行；玻璃、陶瓷、水泥中均含有SiO2，會與氫氟酸反應(yīng)；石灰抹墻發(fā)生反應(yīng)CO2Ca(OH)2=CaC

32、O3H2O，而水泥砌墻是水泥與水作用發(fā)生一系列變化而凝固變硬。答案答案D12345678910111213141234567891011121314答案答案B12345678910111213147.將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是()A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2解析解析將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；1234567891011121314加熱蒸干，高溫灼燒時發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3 H2OS

33、iO2；2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O；Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2，所以最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3，故選A項。答案答案A8.用足量的CO還原13.7 g某鉛氧化物，把生成的CO2全部通入到過量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后質(zhì)量為8.0 g，則此鉛氧化物的化學(xué)式是()A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO212345678910111213141234567891011121314解析解析設(shè)此鉛氧化物的化學(xué)式為PbxOy，PbxOyyOyCOyCO2yCaCO3 16y 100y m(O)1.28 g 8.0 g所以m(Pb)13.7 g1.28

34、 g12.42 g答案答案C12345678910111213149.將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是()1234567891011121314解析解析CO2與KOH和Ca(OH)2都會反應(yīng)，但存在著競爭，如果先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3立即會與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，因此，可以看成CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步還要判斷CO2是先跟KOH反應(yīng)還是先與生成的CaCO3反應(yīng)，同樣可以采用假設(shè)法判斷，即如果先與CaCO3反應(yīng)，則生成的Ca(HCO3)2又會

35、與KOH反應(yīng)，1234567891011121314因此是先與KOH反應(yīng)，此過程生成沉淀的物質(zhì)的量不變，當(dāng)KOH反應(yīng)完全，再與CaCO3反應(yīng)，直至沉淀完全溶解，故選D。答案答案D10.甲氣體可發(fā)生如下變化：1234567891011121314A.CO2、CO、O2、CaOB.O2、CO、CO2、CaCO3C.O2、CO2、CO、CaCO3D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2解析解析以丙氣體為突破口，丙通過灼熱的CuO后，生成的乙氣體可與澄清石灰水反應(yīng)生成固體，說明乙是CO2，則反推丙是CO，則甲是O2，丁是CaCO3。答案答案C123456789101112131411.如圖所示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

36、關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，E是一種白色沉淀。請回答下列問題：(1)B的化學(xué)式是_，目前B已被用作_的主要原料。1234567891011121314(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(4)C和過量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_。審題分析審題分析本題應(yīng)抓住框圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，以題設(shè)條件C過量鹽酸E(白色沉淀)為突破口進行推斷，并結(jié)合已有知識進行設(shè)定與推測。12345678910111213141234567891011121314解析解析C與過量的鹽酸反應(yīng)生成白色沉淀E，則E可能是硅酸或氯化銀，若E是氯化銀，則C是硝酸銀，A為銀，則根據(jù)已有知識，銀可以與硝酸反

37、應(yīng)生成硝酸銀，而銀與硝酸反應(yīng)生成三種產(chǎn)物，不符合框圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。則E只能為硅酸，則C為硅酸鹽，A為硅，a溶液為強堿的水溶液，進一步推出B為二氧化硅。1234567891011121314答案答案(1)SiO2光導(dǎo)纖維123456789101112131412.含A元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于_族，與A同族但相對原子質(zhì)量比A小的元素B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_，A與B在原子的電子層結(jié)構(gòu)上的相同點是_。1234567891011121314解析解析A元素單質(zhì)可作

38、半導(dǎo)體材料，含A元素的某化合物是制造光導(dǎo)纖維的原料，可知A為硅元素，C為SiO2，D為Na2SiO3。比硅相對原子質(zhì)量小的同族元素B為碳。答案答案A 最外層均有4個電子，最內(nèi)層均有2個電子1234567891011121314(2)易與C發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是_(寫名稱)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。解析解析C為SiO2，能與SiO2反應(yīng)的酸只有氫氟酸。氫氟酸SiO24HF=SiF42H2O1234567891011121314(3)將C與純堿混合高溫熔融時也發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成D，同時還生成B的最高價氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物F。寫出生成D和F的化學(xué)反

39、應(yīng)方程式：_。要將純堿高溫熔化，下列坩堝中可選用的是_。A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝C.氧化鋁坩堝 D.鐵坩堝1234567891011121314解析解析SiO2與Na2CO3高溫下反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能與Na2CO3在高溫下反應(yīng)，故不能用以上材質(zhì)的坩堝熔融Na2CO3。D1234567891011121314(4)100 g C與石灰石的混合物充分反應(yīng)后，生成的氣體在標(biāo)準狀況下的體積為11.2 L , 100 g混合物中石灰石的質(zhì)量分數(shù)是_。解析解析若SiO2恰好完全反應(yīng)或過量，與CaCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式只有一個，

40、即CaCO3SiO2 CaSiO3CO2。若CaCO3過量，除發(fā)生上述反應(yīng)外，還會發(fā)生反應(yīng)：CaCO3 CaOCO2。1234567891011121314總之，CaCO3的多少決定了CO2的產(chǎn)量，可通過以下關(guān)系列式求解：CaCO3CO2100 g 22.4 Lm(CaCO3) 11.2 L m(CaCO3) 50 g答案答案50%13.晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)中的一種重要材料，可用于制芯片和太陽能電池等。以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法。1234567891011121314請回答下列問題(各元素用相應(yīng)的元素符號表示)：(1)在上述生產(chǎn)過程中，屬于置換反應(yīng)的有_(填反應(yīng)代號)。(2)寫出反應(yīng)

41、的化學(xué)方程式_。(3)化合物W的用途很廣，通?？捎米鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑，可作肥皂的填充劑，是天然水的軟化劑。將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1 3731 623 K反應(yīng)，生成化合物W，其化學(xué)方程式是_。1234567891011121314(4)A、B、C三種氣體在“節(jié)能減排”中作為減排目標(biāo)的一種氣體是_(填化學(xué)式)；分別通入W溶液中能得到白色沉淀的氣體是_(填化學(xué)式)。(5)工業(yè)上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣，再提純水煤氣得到純凈的H2，提純水煤氣得到純凈的H2的化學(xué)方程式為_。123456789101112131412345678910111213141

42、234567891011121314A、B、C分別為CO、CO2、HCl，其中CO2是溫室氣體，是節(jié)能減排的目標(biāo)氣體，CO2和HCl通入W(硅酸鈉)溶液中能夠生成白色沉淀(硅酸)。答案答案(1)(4)CO2CO2和HCl123456789101112131414.硅及其化合物在自然界廣泛存在并被人類應(yīng)用。(1)氮化硅膜與二氧化硅膜相比較具有表面化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點，故氮化硅膜可用于半導(dǎo)體工業(yè)?？梢杂肗H3和SiH4(硅烷)在一定條件下反應(yīng)，并在600 T的加熱基板上生成氮化硅膜：3SiH44NH3 Si3N412H2以硅化鎂為原料制備硅烷的反應(yīng)和工業(yè)流程如下：123456789101112131

43、41234567891011121314NH4Cl中的化學(xué)鍵類型有_，SiH4的電子式為_。上述生產(chǎn)硅烷的過程中液氨的作用是_。氨氣是重要的工業(yè)原料，寫出氨氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO的化學(xué)方程式_，實驗室可利用如圖所示裝置完成該反應(yīng)。在實驗過程中，除觀察到錐形瓶中產(chǎn)生紅棕色氣體外，還可觀察到有白煙生成，白煙的主要成分是_。1234567891011121314解析解析液氨的作用是制冷、吸收熱量，保證反應(yīng)在常溫下進行，液氨并不參與反應(yīng)。答案答案極性鍵(或共價鍵)、配位鍵、離子鍵吸收熱量，保證反應(yīng)在常溫下進行(答“制冷”或“降溫”均可)1234567891011121314(2)三硅酸鎂(Mg2S

44、i3O8nH2O)難溶于水，在醫(yī)藥上可做抗酸劑。它除了可以中和胃液中多余的酸之外，生成的H2SiO3還可覆蓋在有潰瘍的胃表面，保護其不再受刺激。三硅酸鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。將0.184 g三硅酸鎂加入到50 mL 0.1 molL1鹽酸中，充分反應(yīng)后，濾去沉淀，用0.1 molL1 NaOH溶液滴定剩余的鹽酸，消耗NaOH溶液30 mL，則Mg2Si3O8nH2O中n的值為_。(注：Mg2Si3O8的摩爾質(zhì)量為260 gmol1)。1234567891011121314解析解析書寫Mg2Si3O8nH2O與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式時，Mg2Si3O8nH2O要以整體形式出現(xiàn)。Mg2Si3O8nH2O4HCl=3H2SiO32MgCl2(n1)H2O 1 mol 4 mol 0.050 L0.1 molL10.1 molL10.030 Lx mol 0.002 mol1234567891011121314x0.000 50.000 5(26018n)0.184，n6。答案答案Mg2Si3O8nH2O4HCl=3H2SiO32MgCl2(n1) H2O61234567891011121314