2022-2023年化学一轮复习教案：第四章非金属及其化合物：第1讲　碳　无机非金属材料的主角-硅

1、非金属及其化合物第1讲碳无机非金属材料的主角硅复 习 目 标知 识 建 构1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境的影响。3.了解无机非金属材料的性质和用途。一、碳及其化合物1.碳单质(1)常见碳单质的结构和物理性质常见的碳单质有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管等，它们互为同素异形体。(2)化学性质2.一氧化碳和二氧化碳(1)物理性质二者均为无色、无味的气体，CO密度比空气略小，难溶于水，有毒；CO2密度比空气大，能溶于水，无毒。(2)化学性质 CO具有较强的还原性，可以与O2、金属氧化物等发生反应。如CO与Fe2

2、O3反应：Fe2O33COeq o(=,sup7(高温)2Fe3CO2。CO2具有酸性氧化物的通性CO2具有氧化性3.碳酸和碳酸盐(1)碳酸二元弱酸、不稳定，常用CO2H2O代替H2CO3。(2)碳酸的正盐和酸式盐的比较正盐酸式盐溶解性只有钾、钠、铵盐可溶一般都可溶热稳定性正盐酸式盐同浓度溶液pH正盐酸式盐相互转化COeq oal(2,3)eq o(,sup12(CO2H2O；H(少量),sdo12(OH)HCOeq oal(,3)【判一判】 判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。(1)碳单质的化学性质主要表现为还原性，能被氧化剂氧化为2价或4价的化合物()(2)活性炭具有除异味和

3、杀菌作用()(3)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质()(4)向BaCl2或CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失()答案 (1)(2)(3)(4)二、硅及其化合物1.硅2.二氧化硅3.硅酸4.硅酸盐(1)硅酸钠其水溶液俗称水玻璃，是无色、黏稠液体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料。(2)硅酸盐的氧化物表示法氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水，不同氧化物间以“”隔开。如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2OSiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2OAl2O36SiO2。系数的配置原则：各元素的化合价保持不变

4、，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成。如KAlSi3O8，将eq f(1,2)K2Oeq f(1,2)Al2O33SiO2，写成K2OAl2O36SiO2。【判一判】 判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在()(2)Si和SiO2都可用于制造光导纤维()(3)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应()(4)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱，不溶于任何酸()(5)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱()答案 (1)(2)(3)(4)(5)三、无机非金属材料1.传统无机非金属材料(1)常见硅酸盐材料比较水泥玻璃陶瓷生产原料石

5、灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土主要成分3CaOSiO2，2CaOSiO2，3CaOAl2O3Na2SiO3，CaSiO3，SiO2硅酸盐(2)玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3SiO2eq o(=,sup7(高温)Na2SiO3CO2；CaCO3SiO2eq o(=,sup7(高温)CaSiO3CO2。2.新型无机非金属材料材料类型主要特性示例用途高温结构陶瓷承受高温，强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体陶瓷具有电学特性二氧化锡陶瓷集成电路中的半导体光学材料具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化铝陶瓷人造骨骼、人造关节、接骨螺钉【判一判】 判断

6、下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。(1)玻璃是一种晶体，有较高的熔点()(2)水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐产品()(3)传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分是硅酸盐()(4)光导纤维、碳纳米管、氮化硅结构陶瓷等都是新型无机非金属材料()答案 (1)(2)(3)(4)考点一碳及其化合物的性质及应用【典例】 草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物

7、。装置C中可观察到的现象是_，反应的离子方程式为_，说明分解产物中含有_。装置B的主要作用是_。(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_。(3)若上图中的装置C中的澄清石灰水改为水玻璃，则装置C中的现象是_，反应的离子方程式为_，此现象说明H2SiO3比H2CO3的酸性_。(4)若把上图中装置C中的澄清石灰水改为饱和Na2CO3溶液，则装置C中的现象是_，反应的离子方程式为_。答案(

8、1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊CO2Ca22OH=CaCO3H2OCO2冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验(2)F、D、G、H、D、ICuOH中黑色粉末变为红色，其前的D中澄清石灰水无现象，其后的D中澄清石灰水变浑浊(3)C中溶液产生白色沉淀或变浑浊，且有气泡逸出CO2SiOeq oal(2,3)H2O=H2SiO3COeq oal(2,3)弱(4)产生白色沉淀或变浑浊，有气泡逸出2NaCOeq oal(2,3)CO2H2O=2NaHCO3解析(1)草酸受热分解可能生成CO2、H2O，CO2能使澄清石灰水变浑浊，故在C观察到的现象为有气泡产生，澄清石灰水

9、变浑浊；根据C中澄清石灰水变浑浊可知草酸晶体分解产物中有CO2；草酸和Ca2反应生成难溶物草酸钙，冰水起到冷凝水蒸气和草酸的作用，防止草酸进入装置C和Ca2反应生成沉淀，干扰CO2的检验。(2)要检验草酸分解产物可能存在CO，可通过先除去CO2和可能蒸发出的未分解的草酸，再通过将气体通入浓氢氧化钠溶液除去CO2，之后对气体进行干燥处理，则需通入无水氯化钙，然后再通入灼热的CuO，若有CO，则发生反应COCuOeq o(=,sup7()CuCO2，再将产生的气体通入澄清石灰水中检验是否有CO2生成，由于CO不一定完全反应，CO为有毒气体，则最后需连接尾气处理装置，故依次连接的合理顺序为A、B、F

10、、D、G、H、D、I；CO和CuO反应生成CO2和Cu，故装置H中的物质为CuO。若存在CO，COCuOeq o(=,sup7()CuCO2，H中黑色的CuO被还原为红色Cu，同时生成CO2，则D中观察到澄清石灰水变浑浊。检验CO2中是否存在CO的装置及作用各装置的作用是：A除去混合气体中的CO2B检验混合气体中CO2是否除尽C干燥气体DCO还原CuO：COCuOeq o(=,sup7()CuCO2E安全瓶，防倒吸F验证CO的氧化产物CO2G除去尾气中的CO，防止污染环境确定混合气体中含有CO的实验现象是：D中的物质由黑色变成光亮的红色，B中无明显现象，F中的澄清石灰水变浑浊。题组一碳单质的结

11、构和性质1.新材料的新秀石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。下列有关说法正确的是()A.石墨烯是一种新型化合物B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C.二者和石墨都是碳的同素异形体D.氧化石墨烯具有一定的亲水性答案D解析石墨烯是碳的单质，A错误；氧化石墨烯因为还含有氢元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素异形体，B、C错误；由于氧化石墨烯结构中含有羟基和羧基等亲水基团，所以它具有一定的亲水性，D正确。题组二含碳物质的性质与用途2.用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥，图中a、c、d为止水夹，b为分液漏斗活塞，通过Y形管和止水夹分别接两个球胆，现

12、装置内空气已排尽，为使实验成功，甲、乙、丙分别盛放的试剂为()选项甲乙丙A饱和NaHCO3溶液12 molL1盐酸18.4 molL1 H2SO4B饱和Na2CO3溶液2 molL1 H2SO4饱和NaOH溶液C饱和NaOH溶液2 molL1 H2SO418.4 molL1 H2SO4D18.4 molL1 H2SO4饱和NaOH溶液18.4 molL1 H2SO4答案C解析分离CO2和CO应该先用碱溶液吸收CO2，干燥后用一个球胆收集CO，然后再用酸与甲中溶液反应生成CO2，干燥后用另一个球胆收集，故丙装置中盛的一定是浓硫酸(18.4 molL1 H2SO4)，其中乙中的酸应选用2 molL

13、1的硫酸，而不能选用盐酸，因为盐酸易挥发HCl气体而混进CO2中。用饱和Na2CO3溶液吸收CO2，再用酸制CO2时会改变CO2的量，且吸收效果不如饱和NaOH溶液，故选C。3.碳和碳的氧化物是生活中的常见物质，回答下列问题：(1)下列有关说法正确的是_(填字母)。a.利用二氧化碳制造全降解塑料，可以减缓二氧化碳对环境的影响b.金刚石、石墨、C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异c.木炭、一氧化碳在一定条件下都能还原氧化铜d.大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用(2)吸烟对人体有害，燃着的香烟产生的烟气中含有一种能与血液中的血红蛋白结合的有毒气体，它是_(填化学式)。(3)影视

14、舞台上经常看到云雾缭绕，使人如入仙境，产生这一景象可用的物质是_(填物质名称)。(4)为减少二氧化碳对环境的影响，可将二氧化碳与氢气在300 、200 kPa、催化剂的条件下，反应生成一种清洁燃料甲醇(CH3OH)和水，其反应的化学方程式为_。答案(1)abcd(2)CO(3)干冰(4)CO23H2eq o(=,sup7(300 、200 kPa),sdo5(催化剂)CH3OHH2O考点二无机非金属材料的性质及应用题组一硅及其化合物的性质1.将足量CO2气体通入Na2SiO3溶液中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是()A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3C.

15、Na2CO3、SiO2D.SiO2答案A解析将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：H2SiO3eq o(=,sup7()H2OSiO2，2NaHCO3eq o(=,sup7()Na2CO3CO2H2O；SiO2Na2CO3eq o(=,sup7(高温)Na2SiO3CO2，最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A。2.下列硅元素及其化合物的有关说法正确的是()A.SiO2既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，故为两性氧化物B.高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，说明硅酸酸

16、性强于碳酸C.因为玻璃中含有SiO2，所以不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱性溶液D.SiSiO2H2SiO3SiO2SiOeq oal(2,3)均能一步转化答案C解析A项，SiO2与氢氟酸反应生成的SiF4不是盐，SiO2不是两性氧化物；B项，碳酸比硅酸酸性强；D项，SiO2不能一步转化为H2SiO3。题组二无机非金属材料3.(2021天津静海区模拟)中国在航天、军事、天文等领域的发展受到世界瞩目，它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是()A.中国“天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型无机非金属材料B.中国“歼20”上用到的氮化镓材料属于合金材料C.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使

17、用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料D.“天宫二号”空间实验室的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅答案C解析钢铁属于金属材料，故A项错误；合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，是混合物，而氮化镓是化合物，不属于合金，故B项错误；高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，故C项正确；太阳能电池板的主要材料是单质硅，故D项错误。4.硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是()A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B.碳化硅(SiC)的硬度大，其硬度大于金刚石的硬度C.光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为Si

18、O2D.二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为14答案B硅及其氧化物的特性物质一般规律特性Si硅的还原性比碳强SiO22Ceq o(=,sup7(高温)Si2CO非金属单质与强碱反应一般不生成氢气Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2非金属单质一般不与非氧化性酸反应Si4HF=SiF42H2一般非金属单质为绝缘体硅为半导体SiO2酸性氧化物一般与水反应生成相应的酸SiO2不溶于水，也不与水反应酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应SiO24HF=SiF42H2O碳酸酸性大于硅酸，较强酸制较弱酸Na2SiO3CO2H2O = H2SiO3Na2CO3(少量CO2)Na2CO3

19、SiO2eq o(=,sup7(高温)Na2SiO3CO2题组三高纯硅的制取5.高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备：SiO2eq o(,sup7(C),sdo5(高温)Si(粗)eq o(,sup7(HCl),sdo5(300 )SiHCl3eq o(,sup7(过量H2),sdo5(1 0001 100 )Si(纯)下列说法不正确的是()A.步骤的化学方程式为SiO2Ceq o(=,sup7(高温)SiCO2B.步骤中每生成1 mol Si，转移4 mol电子C.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造

20、光导纤维的基本原料D.SiHCl3(沸点33.0 )中含有少量的SiCl4(沸点67.6 )，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3答案A解析二氧化硅在高温下与C反应生成CO气体，即步骤的化学方程式为SiO22Ceq o(=,sup7(高温)Si(粗)2CO，故A错误；步骤中Si的化合价降低4价，故每生成1 mol Si，转移4 mol电子，故B正确；高纯硅是半导体，是制造集成电路、太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料，故C正确；沸点相差较大的两种互溶液体可以采用蒸馏的方法分离，故D正确。6.(2021河南南阳高三上学期期中)制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3与过量H2在1 1

21、001 200 反应制备高纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去)。已知： SiHCl3 遇水强烈水解，在空气中易自燃。下列说法错误的是()A.装置 B 中的试剂是浓硫酸B.实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞C.装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化D.装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下，普通玻璃管会软化答案B解析SiHCl3 遇水H2O 强烈水解，所以H2应干燥，故装置 B 中的试剂是浓硫酸，A正确；SiHCl3在空气中易自燃，实验前应排尽装置内的空气，所以应先通H2，后打开装置C中分液漏斗的旋塞，B错误；SiHCl3呈液态，需转化为蒸气进入石英管中与H2

22、反应，所以装置C中的烧瓶需要加热，C正确；制高纯硅时，温度在1 1001 200 ，所以D不能采用普通玻璃管，D正确。一些含硅物质参与的反应粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si(粗)3HCleq o(=,sup7(高温)SiHCl3H2SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅：SiHCl3H2eq o(=,sup7(高温)Si(纯)3HClSiO22Mgeq o(=,sup7(高温)2MgOSiSiHCl3、SiCl4能与水发生反应：SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2SiCl43H2O=H2SiO34HClSiH4在空气中易自燃：SiH42O2=SiO22H2O微专题1

23、0二氧化碳与碱溶液反应的判断与计算【方法归纳】1.CO2与单一组分反应产物的分析以CO2通入NaOH溶液为例：反应原理CO22NaOH=Na2CO3H2OCO2NaOH=NaHCO3反应后溶质成分的判断xeq f(n（NaOH）,n（CO2）)溶质成分x11NaHCO311x21Na2CO3、NaHCO3x21Na2CO3x21NaOH、Na2CO3用数轴来表示2.CO2与多组分反应产物的分析如CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液反应的顺序：Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O2NaOHCO2=Na2CO3H2ONa2CO3CO2H2O=2NaHCO3CaCO3CO2H2O=Ca(H

24、CO3)2【专题精练】 1.标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 molL1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(COeq oal(2,3)与c(HCOeq oal(,3)的比值为(不考虑COeq oal(2,3)、HCOeq oal(,3)的水解)()A.11 B.12 C.21D.13答案B解析n(CO2)eq f(3.36 L,22.4 Lmol1)0.15 mol，n(NaOH)0.20 L1.00 molL10.20 mol，eq f(n（NaOH）,n（CO2）)eq f(0.20 mol,0.15 mol)eq f(4,3)，即1eq f(n（NaOH

25、）,n（CO2）)2，反应产物为Na2CO3、NaHCO3，设其物质的量分别为x、y，则eq blc(avs4alco1(2xy0.20 mol,xy0.15 mol)，解得eq blc(avs4alco1(x0.05 mol,y0.10 mol)，所以eq f(n（COeq oal(2,3)）,n（HCOeq oal(,3)）)eq f(1,2)。2.适量CO2通入含0.8 g NaOH的碱溶液中，将所得的溶液在低压、低温下蒸干后得到1.37 g 固体物质，则该固体物质的成分是()A.Na2CO3B.NaHCO3C.Na2CO3、NaHCO3D.Na2CO3、NaOH答案C解析n(NaOH)

26、0.8 g/40 gmol10.02 mol。若CO2与NaOH恰好完全反应生成Na2CO3，则m(Na2CO3)eq f(1,2)0.02 mol106 gmol11.06 g；若CO2与NaOH恰好完全反应生成NaHCO3，则m(NaHCO3)0.02 mol 84 gmol11.68 g，因1.061.37H2SiO3D.SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物答案C解析SiO2是H2SiO3的酸酐，A错误；SiO22Ceq o(=,sup7(高温)Si2CO，说明还原性CSi，但不能比较非金属性，B错误；CO2Na2SiO3H2O=H2SiO3Na2CO

27、3，说明酸性H2CO3 H2SiO3，C正确；两性氧化物是指和酸、碱反应生成盐和水的氧化物，二氧化硅和氢氟酸反应是其特殊性质，不能和其他酸发生反应，二氧化硅和碱溶液反应生成盐和水，是酸性氧化物，D项错误。7.(2021福建福州三模)海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分，是影响全球气候变化的关键控制环节。下图为海洋中碳循环的简单原理图。下列说法错误的是()A.海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能B.钙化释放CO2的离子方程式：2HCOeq oal(,3)Ca2=CaCO3CO2H2OC.影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等D.光合作用，每生成0.1 mol (CH2O

28、)x转移电子数为4NA(NA表示阿伏加德罗常数)答案D解析CO2经光合作用形成有机物参与海洋碳循环，过程中能将太阳能转化为化学能，故A正确；钙化生成CaCO3沉淀同时，释放CO2的离子方程式：2HCOeq oal(,3)Ca2=CaCO3CO2H2O，故B正确；温度高或酸性条件下，二氧化碳在水中溶解度小，影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等，故C正确；光合作用，碳由4价降为0价，每生成0.1 mol (CH2O)x转移电子数为0.4xNA(NA表示阿伏加德罗常数)，故D错误。8.甲、乙是两种常见的化合物，X、Y、Z是三种常见的单质。下表所列各组物质之间通过一步反应不能

29、实现如图所示转化的是()选项XYZ甲乙ACH2O2H2OCOBZnFeCl2FeCl2ZnCl2CMgCO2CO2MgODH2SiCl2SiCl4HCl答案B解析A.CH2O(g)eq o(=,sup7(高温)COH2、2CO2eq o(=,sup7(点燃)2CO、2H2O2eq o(=,sup7(点燃)2H2O，A项不符合题意；B.ZnFeCl2=ZnCl2Fe、ZnCl2eq o(=,sup7(点燃)ZnCl2，但Fe与Cl2发生反应：2Fe3Cl2eq o(=,sup7(点燃)2FeCl3，B项符合题意；C.2MgCO2eq o(=,sup7(点燃)2MgOC、2MgO2eq o(=,s

30、up7(点燃)2MgO、CO2eq o(=,sup7(点燃)CO2，C项不符合题意；D.2H2SiCl4eq o(=,sup7(高温)Si4HCl、H2Cl2eq o(=,sup7(点燃)2HCl、Si2Cl2eq o(=,sup7(高温)SiCl4，D项不符合题意；答案选B。9.(2021宁夏银川模拟)利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示容器中发生的反应为Si(粗)3HCl(g)=SiHCl3(l)H2(g)；容器中发生的反应为SiHCl3(l)H2(g)=Si(纯)3HCl(g)。下列说法正确的是()A.该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用B.最好用分液的方法分离Si和SiHCl

31、3C.反应和中HCl均作氧化剂D.上述反应过程中H2起到催化剂的作用答案A解析从反应流程容易看出，HCl和H2可循环使用，A项正确；Si为固体，SiHCl3为液体，用过滤法分离，B项错误；反应中HCl作氧化剂，反应中HCl为氧化产物，C项错误；反应的总反应为Si(粗)Si(纯)，HCl起催化剂的作用，D项错误。10.将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是()答案D解析CO2与KOH和Ca(OH)2都会反应，但存在着竞争，如果先与KOH反应，则反应后生成的K2CO3立即会与Ca(OH)2反应生成CaCO3，因此，可以看成

32、CO2先与Ca(OH)2反应，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步还要判断CO2是先跟KOH反应还是先与生成的CaCO3反应，同样可以采用假设法判断，即如果先与CaCO3反应，则生成的Ca(HCO3)2又会与KOH反应，因此是先与KOH反应，此过程生成沉淀的物质的量不变，当KOH反应完全，CO2再与CaCO3反应，直至沉淀完全溶解，故选D。11.下列各单质与化合物之间有以下的转化关系，而且各单质与化合物组成的元素皆为短周期元素。根据上述关系判断：(1)单质A只可能是_。(2)单质B一定是_(填“金属”或“非金属”)，这是因为_。 (3)写出下列化合物的分子式：甲_、乙_、丙_、丁_。 (

33、4)取两个滤纸条，分别放入乙的饱和溶液、丙的液体中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干(不再滴液)后，同时分别放置在酒精灯外焰处。实验现象为_，实验结论为_。答案(1)硅(Si)(2)非金属Si只有和O2反应，才能生成与碱液(NaOH溶液)反应的酸性氧化物(SiO2)(3)SiO2Na2SiO3H2OH2SiO3(4)被Na2SiO3溶液浸过的滤纸条，当水分蒸发后不易燃烧(滤纸只起泡)；被水浸过的滤纸条，当水分蒸发后能燃烧Na2SiO3是一种防火剂解析短周期元素单质A与NaOH溶液反应生成氢气C，则单质A只可能是Al和Si，而产生的化合物乙与过量盐酸反应生成的化合物丁能失去化合物丙生成化合物甲，则

34、进一步推出A单质不是金属Al，而只能是Si。又由于单质A和化合物甲都能跟NaOH溶液反应，都生成化合物乙(Na2SiO3)，只不过A的另一种产物是氢气，而化合物甲的另一种产物为化合物丙，丙又可通过氢气与单质B反应生成，故单质B为O2，其他的各种化合物也就能推出来了。12.某实验小组设计了如图装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。已知：PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为COPdCl2H2O=CO22HClPd(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。 (1)实验时要通入足够长时间的N2，其原因是_。(2)装置B的作用是_。(3)装置C、D中所盛试剂分别为_、_，若装置C、D中

35、溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为_。(4)该装置的缺点是_。(5)设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强：_。答案(1)要用N2将装置中的空气排尽，避免空气中的O2、CO2、水蒸气对实验产生干扰(2)作安全瓶，防止倒吸(3)澄清石灰水PdCl2溶液3SiO24Ceq o(=,sup7(高温)2CO22CO3Si(4)没有尾气吸收装置来吸收CO(5)向硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体，溶液变浑浊，证明碳酸酸性强于硅酸解析(1)碳与二氧化硅反应需在高温下进行，高温下，碳与空气中的氧气也能反应，所以实验时要将装置中的空气排尽，则需要通入足够长时间的N2。(2)根据装置图可

36、知，B装置可以作安全瓶，防止倒吸。(3)根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳，也可能生成二氧化碳，所以C装置用来检验是否有二氧化碳，D装置用来检验是否有一氧化碳，装置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明既有二氧化碳又有一氧化碳，且经检测两气体产物的物质的量相等，根据原子守恒可知，化学方程式为3SiO24Ceq o(=,sup7(高温)2CO22CO3Si。(4)一氧化碳有毒，不能排放到空气中，而该装置没有尾气吸收装置来吸收CO。(5)验证碳酸、硅酸的酸性强弱，产生的CO2气体先通过饱和碳酸氢钠溶液除去混有的杂质气体，然后再通入硅酸钠溶液发

37、生反应CO2H2ONa2SiO3=Na2CO3H2SiO3，说明酸性：H2CO3H2SiO3。 能力提升练13.(2021湖南百校高三联考)某科研小组探究用非贵金属催化剂对汽车尾气进行催化转化，实验装置如下：已知用草酸制备CO的反应为H2C2O42H2Oeq o(=,sup7(浓硫酸),sdo5()COCO23H2O。下列说法错误的是()A.可用铜与稀硝酸反应制取NO并经无水CaCl2干燥B.制取并纯化CO时，将草酸分解产生的气体依次通过足量NaOH浓溶液、碱石灰C.设计装置b是为了收集生成的N2D.装置c中盛放的试剂可以是澄清石灰水答案C解析CO、NO经干燥后在催化剂作用下发生反应，转化为无毒的CO2、N2，利用该原理可将汽车尾气处理后排放。通入装置a反应管前，气体必须干燥，铜与稀硝酸反应生成NO，可用无水CaCl2干燥，A正确；草酸受热分解产生的气体通过足量NaOH浓溶液可以除去CO2，通过碱石灰干燥，还可除去还可能存在的极少量CO2，最终只剩下干燥的CO气体，B正确；装置b为安全瓶，用于防倒吸，C错误；装置c用于检验是否有CO2生成，故可以用澄清石灰水，D正确。14.向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2