2011届高考化学复习课件状元之路系列：11-无机非金属材料的主角-硅解析

2011届高考(ɡāokǎo)化学复习课件状元之路系列：11-无机非金属材料的主角——硅解析第一页，共169页。轻松(qīnɡsōnɡ)学教材

qingsongxuejiaocai第二页，共169页。一､二氧化硅(èryǎnghuàguī)SiO2存在(cúnzài)形式:(1)石英､(2)水晶､(3)玛瑙等

物理性质:熔点(4)高,硬度(5)大,(6)难溶于水

化学性质化学稳定性好

酸性氧化物的性质:SiO2+CaO(7)CaSiO3

SiO2+2NaOH===(8)Na2SiO3+H2O

特性:(9)SiO2+4H===FSiF4↑+2H2O

用途(10)光导纤维､化学仪器､光学仪器､钟表等第三页，共169页。二､硅酸(ɡuīsuān)

H2SiO3物理性质:1(1)不溶于水,透明,(12)胶状(硅胶)

化学性质:弱酸性,H2SiO3+2NaOH

===(13)Na2SiO3+2H2O

比碳酸酸性弱:Na2SiO3+14CO2+H2O

===Na2CO3+(15)H2SiO3↓

制备方法:(可溶性硅酸(ɡuīsuān)盐+酸)Na2SiO3+

2HCl===(16)2NaCl+H2SiO3↓

第四页，共169页。三､硅酸盐

硅酸盐组成(zǔchénɡ):硅､氧､金属

性质:大都(17)不溶于水,化学性质

(18)稳定

硅酸钠19)可溶于水,其水溶液俗称

(20)水玻璃,可用做(21)木材防火剂

用氧化物表示硅酸盐的组成(zǔchénɡ)

第五页，共169页。四､无机(wújī)非金属材料无机(wújī)非金属材料

传统无机(wújī)非金属材料陶瓷

玻璃

水泥

新型无机(wújī)非金属材料

高温结构陶瓷

压电陶瓷

透明陶瓷

超导陶瓷第六页，共169页。体验(tǐyàn)热身

tiyanreshen第七页，共169页。1.北京(běijīnɡ)2019奥运会金牌“金镶玉〞环形玉璧由昆仑玉制成,昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2,那么其用二氧化硅和金属化物的形式可表示为()

A.CaO·MgO·SiO2·H2O

B.2CaO·5MgO·8SiO2·H2O

C.2CaO·MgO·SiO2·2H2O

D.5CaO·2MgO·8SiO2·H2O

答案(dáàn):B第八页，共169页。解析:把硅酸盐改写为氧化物的格式为a金属氧化物·bSiO2·cH2O,含有多种金属元素时,较活泼金属的氧化物在前｡书写时注意(zhùyì)各元素的个数比要保护不变｡

第九页，共169页。2.以下试剂(shìjì)可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是溶液

2SiO3溶液

C.盐酸

D.氢氟酸

答案(dáàn):C第十页，共169页。解析:此题主要(zhǔyào)考查化学试剂的贮存方法｡NaOH溶液､氢氟酸均能和玻璃中的SiO2发生反响而腐蚀玻璃;Na2SiO3溶液具有很强的黏性,用带玻璃塞的玻璃瓶盛放,Na2SiO3溶液能将瓶塞粘住｡

第十一页，共169页。3.以下关于碳和硅的表达中,不正确的选项是()

A.+4价氧化物都与氢氧化钠溶液反响

B.单质在加热时都能与氧气反响

C.氧化物都能溶于水生成相应(xiāngyīng)的酸

D.碳和硅两种元素都有能导电的单质

答案(dáàn):C第十二页，共169页。解析:A项,碳和硅的+4价氧化物都是酸性氧化物,都能与氢氧化钠溶液反响;B项,碳和硅的单质在加热时都能与O2反响,生成氧化物;C项,SiO2不溶于水,不能生成硅酸;D项,石墨(shímò)是导体,晶体硅是半导体,都能导电｡

第十三页，共169页。4.(2019·南京模拟)硅在无机非金属材料中一直扮演着重要角色,被誉为无机非金属材料的主角｡以下物品(wùpǐn)用到硅单质的是()

A.玻璃制品

B.石英钟表

C.计算机芯片

D.光导纤维

答案(dáàn):C第十四页，共169页。解析:制玻璃､石英钟表以及光导纤维的含硅原料为SiO2,故A､B､D三项不合(bùhé)题意;计算机芯片的含硅原料为单质硅｡第十五页，共169页。5.某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O并含少量CaO､Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物),其实验(shíyàn)步骤如下:第十六页，共169页。将土样和纯碱混匀,加热熔融,冷却(lěngquè)后用水浸取熔块,过滤,弃去残渣,滤液用盐酸酸化,经过滤分别得到沉淀和溶液,溶液即为净水剂｡

(1)写出熔融时高岭土的主要成分与纯碱反响的化学方程式(Al2O3与纯碱的反响和SiO2与纯碱的反响相似)

______________________________________｡第十七页，共169页。(2)最后的沉淀物是____________,生成(shēnɡchénɡ)该沉淀的离子方程式是__________________________｡

(3)实验室中常用瓷坩埚､氧化铝坩埚和铁坩埚,本实验在熔融高岭土时应选用的坩埚是____________｡

H2SiO3

铁坩埚(gānguō)第十八页，共169页。解析:(1)由题意可知(kězhī)Al2O3与纯碱反响和SiO2与纯碱反响类似,均是生成盐和CO2,Al2O3与Na2CO3反响生成NaAlO2;SiO2与Na2CO3反响生成Na2SiO3｡

第十九页，共169页。(2)滤液中含有Na2SiO3和NaAlO2,向其中参加盐酸二者均可与盐酸反响,Na2SiO3与盐酸反响生成H2SiO3沉淀(chéndiàn),而NaAlO2与盐酸反响先生成Al(OH)3沉淀(chéndiàn),后又溶解,所以最后的沉淀(chéndiàn)是H2SiO3｡(3)由于高温下SiO2和Al2O3均可和Na2CO3反响,所以应选择(xuǎnzé)铁坩埚｡第二十页，共169页。6.A､B､C､D､E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下(rúxià)图,A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似｡

第二十一页，共169页。请填空:

(1)形成单质(dānzhì)A的原子结构示意图为____________,它的最高化合价为____________｡

(2)B的化学式(分子式)为________________,B和碳反响生成A和E的化学方程式为____________________｡

＋４价SiO2第二十二页，共169页。(3)C的化学式为__________,D的化学式为__________｡CaSiO3Na2SiO3第二十三页，共169页。解析(jiěxī):根据题意A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,可确定A为硅,分析框图,并结合中学化学知识,高温下与碳反响生成单质硅的只有二氧化硅,因此可确定B为SiO2,依据框图可确定C为CaSiO3,D为Na2SiO3,E为CO｡第二十四页，共169页。重点(zhòngdiǎn)探究

zhongdiantanjiu第二十五页，共169页。一､碳､硅

元素的存在､单质的物理性质及用途

(1)存在形式

碳元素既有游离态,又有化合态,而硅元素仅有化合态｡碳单质主要有金刚石､石墨(shímò)等同素异形体,硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类｡第二十六页，共169页。(2)单质的物理性质(wùlǐxìngzhì)

晶体硅与金刚石结构类似,二者熔点高,硬度大,石墨是层状结构晶体,熔点高,硬度较小,是电的良导体,有腻感｡

(3)单质主要用途

金刚石可用于切割刀具､装饰品等;石墨可做电极､润滑剂､铅笔芯等;硅可用做半导体材料和合金材料｡第二十七页，共169页。2.化学性质(huàxuéxìngzhì)

碳､硅在参与化学反响时,一般表现复原性｡

第二十八页，共169页。第二十九页，共169页。第三十页，共169页。【例1】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高温下用碳复原二氧化硅制得粗硅;②粗硅与枯燥HCl气体反响(fǎnxiǎng)制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2;③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反响(fǎnxiǎng)制得纯硅｡

SiHCl3能与H2O剧烈反响(fǎnxiǎng),在空气中易自燃｡

第三十一页，共169页。请答复以下(yǐxià)问题｡

(1)第①步制备粗硅的化学方程式为______________________________________________｡

(2)粗硅与HCl反响完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为__________________________________________________________________｡分馏(fēnliú)(或蒸馏)第三十二页，共169页。(3)用SiHCl3与过量H2反响制备纯硅的装置如下(热源(rèyuán)及夹持装置略去):第三十三页，共169页。①装置B中的试剂(shìjì)是,装置C中的烧瓶需要加热,其目的是______________________________________｡

浓硫酸使滴入烧瓶(shāopíng)中的SiHCl3汽化第三十四页，共169页。②反响一段时间后,装置D中观察(guānchá)到的现象是________________________________________________,装置D不能采用普通玻璃管的原因是______________________________________________,装置D中发生反响的化学方程式为________________________________________________｡有固体(gùtǐ)物质生成在此反响温度下,普通玻璃(bōlí)会软化第三十五页，共169页。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的气密性,控制好反响温度以及__________｡

④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后再参加的试剂(填写(tiánxiě)字母代号)是______｡

a.碘水b.氯水溶液溶液

2SO3溶液

排尽装置(zhuāngzhì)中的空气bd第三十六页，共169页。解析:(1)高温下用C复原SiO2生成CO而不是CO2｡(2)别离､提纯不同沸点的液体可以采用分馏或蒸馏的方法｡(3)用Zn､稀H2SO4制得的H2中混有少量H2O,而SiHCl3能与H2O剧烈反响,所以要进行枯燥(kūzào),根据装置应选择液态枯燥(kūzào)剂浓硫酸｡C装置用水浴加热SiHCl3使其挥发成气体,和H2进入D装置反响｡因为

的反响温度很高,不能使第三十七页，共169页。用普通玻璃管｡因为SiHCl3容易在空气中自燃,实验(shíyàn)中还要注意先通一段时间H2排尽装置中的空气｡

第三十八页，共169页。【方法归纳】读懂信息､找突破口是解题(jiětí)的关键｡第三十九页，共169页。类比(lèibǐ)迁移

leibiqianyi第四十页，共169页。1.(2019·广东)硅单质及其化合物应用范围很广｡请答复以下问题:

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,三氯甲硅烷

(SiHCl3)复原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程(guòchéng)示意图如下:第四十一页，共169页。①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反响(fǎnxiǎng)方程式

____________________________________________-｡

②整个制备过程必须严格控制无水无氧｡SiHCl3遇水剧烈反响(fǎnxiǎng)生成H2SiO3､HCl和另一种物质,写出配平的化学反响(fǎnxiǎng)方程式__________________________________________;

H2复原SiHCl3过程中假设混入O2,可能引起的后果是______________________________________｡高温(gāowēn)下H2与O2反响发生爆炸第四十二页，共169页。(2)以下有关硅材料的说法正确的选项是______(填字母(zìmǔ))｡

A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥

B.氮化硅硬度大､熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承

C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维

D.普通玻璃是由纯碱､石灰石和石英砂制成的,其熔点很高

E.盐酸可以与硅反响,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

ABC第四十三页，共169页。(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃｡取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴参加饱和氯化铵溶液,振荡｡写出实验现象(xiànxiàng)并给予解释________________________________｡

第四十四页，共169页。解析:此题通过硅及其化合物的制备､性质及应用综合考查(kǎochá)了氧化复原反响､盐类的水解､物质的性质决定用途等知识,考查(kǎochá)学生从信息中准确提取实质性内容并与已有知识整合,重新组合､迁移､归纳解决新问题的能力,并有力表达了化学用语的正确表达能力｡

第四十五页，共169页。②SiHCl3与H2O反响生成H2SiO3､HCl和H2;用H2复原SiHCl3过程中假设(jiǎshè)混入O2,那么高温下H2与O2反响发生爆炸｡

第四十六页，共169页。(2)A项,碳化硅为原子晶体,熔点高､性质稳定,可用于生产(shēngchǎn)高温水泥,B项,氮化硅为原子晶体,熔点高,硬度大,可用于制作高温陶瓷和轴承｡第四十七页，共169页。D项,普通玻璃的主要成分是Na2SiO3､CaSiO3,是由石英砂(SiO2)､石灰石､纯碱高温下反响产生(chǎnshēng)的,化学方程式为

Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,

CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,

E项,Si与HCl在常温下不反响,发生反响时所需温度较高,不便操作｡

(3)Na2SiO3与NH4Cl水解相互促进生成H2SiO3沉淀和NH3气体,离子方程式为第四十八页，共169页。重点(zhòngdiǎn)探究

zhongdiantanjiu第四十九页，共169页。二､一氧化碳(yīyǎnghuàtàn)CO是无色无味(wúwèi)的有毒气体,不溶于水,可用做气体燃料和冶金工业的复原剂｡

第五十页，共169页。2和SiO2

CO2和SiO2都属于酸性氧化物,具有(jùyǒu)酸性氧化物的通性｡

(1)与碱反响

与NaOH溶液反响的化学方程式分别为:

CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,

SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O｡第五十一页，共169页。与Na2O反响的化学方程(2)与盐反响

与Na2CO3反响的化学方程式分别(fēnbié)为:

SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,

Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3｡

(3)与碱性氧化物反响

式分别(fēnbié)为:

CO2+Na2O===Na2CO3,SiO2+Na2O===Na2SiO3｡第五十二页，共169页。【例2】以下(yǐxià)一些氧化物和单质之间可发生如以下(yǐxià)图所示的反响:第五十三页，共169页。其中,氧化物(Ⅰ)是红棕色固体(gùtǐ),氧化物(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)在反响条件下都是气体｡

(1)氧化物(Ⅰ)的化学式是__________｡

氧化物(Ⅱ)的化学式是__________｡

Fe2O3CO第五十四页，共169页。(2)反响(fǎnxiǎng)①的化学方程式是______________________________________________｡

反响(fǎnxiǎng)②的化学方程式是______________________________________________｡

反响(fǎnxiǎng)③的化学方程式是______________________________________________｡

第五十五页，共169页。解析:氧化物(Ⅰ)是红棕色固体,那么(nàme)为Fe2O3;据氧化物(Ⅱ)为气体,又具有复原性,知氧化物(Ⅱ)为CO;单质(Ⅰ)为Fe,氧化物(Ⅳ)为CO2;氧化物(Ⅱ)与氧化物(Ⅲ)反响生成单质(Ⅱ)和CO2,结合氧化物(Ⅲ)与单质Ⅲ反响生成CO和单质(Ⅱ),后者应为有关水煤气的反响,故推测氧化物(Ⅲ)为H2O,经检验合理｡第五十六页，共169页。【方法归纳】在框图推断(tuīduàn)中置换反响出现的频率较高｡比方此题反响③就是一个置换反响｡常考的置换反响有:Mg与CO2反响､C与H2O反响､C与SiO2反响等｡

第五十七页，共169页。类比(lèibǐ)迁移

leibiqianyi第五十八页，共169页。2.指出以下反响中SiO2所表现的化学性质或作用,在A~D选项中选择正确(zhèngquè)答案填入括号内｡

①SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O()

②SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑()

③SiO2+2CSi+2CO↑()

④SiO2+3CSiC+2CO↑()

⑤SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O()第五十九页，共169页。A.作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀

B.强氧化性

C.酸性氧化物的通性

D.将挥发性的酸酐从其盐中置换(zhìhuàn)出来

答案(dáàn):①C②D③B④B⑤A第六十页，共169页。难点(nádiǎn)探究

nandiantanjiu第六十一页，共169页。碳､硅元素单质(dānzhì)及其化合物的特性1.一般情况,非金属元素单质,熔沸点(fèidiǎn)低,硬度小,但硅､金刚石熔沸点(fèidiǎn)高,硬度大,其中金刚石为硬度最大的物质｡第六十二页，共169页。2.一般情况,非金属元素单质为绝缘体,但硅为半导体,石墨(shímò)为电的良导体｡

3.一般情况,较强氧化剂+较强复原剂较弱氧化剂+较弱复原剂,而碳却复原出比它更强的复原剂:SiO2+2CSi+2CO↑,FeO+CFe+CO↑｡

第六十三页，共169页。4.硅为非金属,却可以和强碱反响,放出氢气(qīnɡqì):Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑｡

5.一般情况,较活泼金属+酸盐+氢气(qīnɡqì),然而Si是非金属,却能与氢氟酸发生反响:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑｡

6.一般情况,碱性氧化物+酸盐+水,SiO2是酸性氧化物,却能与氢氟酸发生反响:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O｡第六十四页，共169页。7.一般情况,较强酸+较弱酸盐较弱酸+较强酸盐｡虽然(suīrán)酸性:H2CO3>H2SiO3,却能发生如下反响:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑｡

8.一般情况,非常活泼金属(Na､K等)才能够置换出水中的氢,但却能发生反响C+H2O(g)CO+H2｡

9.一般情况,非金属氧化物与水反响生成相应的酸,如CO2+H2O===H2CO3,但SiO2不溶于水,不与水反响｡第六十五页，共169页。【例3】1molSiO2晶体中含有(hányǒu)Si—O共价键的物质的量是()

A.1mol

B.2mol

C.3mol

D.4mol答案(dáàn):D第六十六页，共169页。解析:1molSiO2中含有4mol共价键｡在SiO2晶体中,是由许多个四面体组成的｡每个Si原子周围结合着4个O原子,同时每个O原子又与两个(liǎnɡɡè)Si原子结合,如:每个四面体均以Si原子为中心,包括4个Si—O分键｡

第六十七页，共169页。类比(lèibǐ)迁移

leibiqianyi第六十八页，共169页。3.1mol晶体(jīngtǐ)硅中含有Si—Si键的数目是(设阿伏加德罗常数的值为NAAAAA

答案(dáàn):C第六十九页，共169页。解析:晶体硅结构与金刚石相似,每个硅原子与另外4个硅原子相连,Si—Si键夹角为109°28′｡其中在计数(jìshù)时,每个Si—Si键数过2次,总数应减半｡第七十页，共169页。实验(shíyàn)探究

shiyantanjiu第七十一页，共169页。实验CO和CO2的性质实验

1.高考对实验题的设计往往以气体的制备实验和性质实验为主｡CO和CO2的制备实验又各有其典型性｡而二者的性质也有代表性,如CO以复原性为主,CO2为典型酸性氧化物｡因此平时在学习(xuéxí)过程中应加以积累和总结｡第七十二页，共169页。2.熟练掌握它们的典型性质(xìngzhì)

CO:可燃性､复原性､毒性,难溶于水等;

CO2:酸性氧化物性质(xìngzhì)､弱氧化性,不支持燃烧｡第七十三页，共169页。3.与CO和CO2有关的除杂规律(括号内为杂质)

(1)CO(CO2):通过盛有澄清石灰水的洗气瓶｡

(2)CO2(CO):通过盛放(shènɡfànɡ)灼热CuO的硬质玻璃管｡

第七十四页，共169页。(3)CO2(O2):通过(tōngguò)盛放灼热铜网的硬质玻璃管｡

(4)CO2(SO2):通过(tōngguò)饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液｡

(5)CO2(HCl):通过(tōngguò)饱和NaHCO3溶液｡

(6)CO2(H2S):通过(tōngguò)CuSO4溶液｡

第七十五页，共169页。【实验设计】

课题式课堂教学是研究性学习的一种(yīzhǒnɡ)方式,其根本教学模式为:第七十六页，共169页。下面是关于“一氧化碳的化学性质〞的课题式课堂教学中在解决问题阶段,甲同学设计的证明(zhèngmíng)CO具有复原性的实验装置,如以下图所示｡

第七十七页，共169页。(1)点燃(diǎnrán)酒精灯A､B的先后顺序为:先点燃(diǎnrán)______________,后点燃(diǎnrán)________________｡

(2)硬质玻璃管中发生反响的化学方程式为______________________________________________｡

BA第七十八页，共169页。(3)洗气瓶中的实验现象(xiànxiàng)为______________________________________________｡

(4)酒精灯B的作用为______________________________________________｡澄清(chéngqīng)石灰水变浑浊点燃未反响(fǎnxiǎng)的CO,防止CO污染环境第七十九页，共169页。(5)乙同学认为甲同学装置太复杂,提出可将酒精灯合二为一,去掉B,而将尾气导气管(qìguǎn)出口旋转到A火焰上即可｡乙同学的设计是否合理?简述理由(从A､B使用的一致性的角度考虑)｡__________________________________________________________________________________｡

(6)丙同学质疑:CO能否使澄清石灰水变浑浊?因此,他设计在CO通入CuO之前,应先通入澄清石灰水,以比较排除CO与澄清石灰水反响,试对此作出评价,你认为丙的设计_________(填“必要〞或“不必要〞)｡

不合理,因为CO点燃在先,CuO加热在后,不能同时(tóngshí)进行不必要第八十页，共169页。走出误区

zouchuwuqu第八十一页，共169页。●有的同学会误认为SiO2与Na2CO3高温下反响,放出CO2,那么硅酸酸性比碳酸强｡这是因为没有注意到通过(tōngguò)化学反响比较酸性的强弱时,条件应是在水溶液中发生的复分解反响,因为碳酸的酸性比硅酸强,在硅酸钠的水溶液中通入第八十二页，共169页。二氧化碳可发生(fāshēng)如下反响:Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,符合“强酸制弱酸〞的规律｡与此类似的金属活动性顺序表中金属活动性相对强弱也是由水溶液中进行的反响得出的结论,由此我们应认识到,我们在利用某些规律去解决现实问题时,应注意规律的使用条件,而不能盲目利用规律,否那么可能会得出错误结论｡第八十三页，共169页。●通入少量CO2气体出现浑浊现象的溶液(róngyè)不一定是

Ca(OH)2溶液(róngyè)或Ba(OH)2｡溶液(róngyè)中通入少量CO2气体会产生浑浊现象的有:

①饱和碳酸钠溶液(róngyè)(碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度);

②硅酸钠溶液(róngyè);③苯酚钠溶液(róngyè);④次氯酸钙溶液(róngyè);⑤澄清石灰水;⑥氢氧化钡溶液(róngyè)｡

第八十四页，共169页。因材施教(yīncáishījiào)

yincaishijiao第八十五页，共169页。一题多解思路宽,赢得高考不困难

在高三复习时,要注重一题多解,并对各种解题方法进行类比和联想,从而(cóngér)找得解决问题的最正确方案,提高分析问题和解决问题的能力,使解题能力得到加强和稳固｡

第八十六页，共169页。例向100mL0.3mol/L的Ca(OH)2溶液中通入CO2气体,当得到1g沉淀(chéndiàn)时,通入CO2的物质的量是()

A.0.015mol

B.0.01mol

C.0.025mol

D.0.05mol第八十七页，共169页。解析(jiěxī):从过量与不过量两方面去进行分析｡此题有多种解法｡第八十八页，共169页。解法一:CO2通入石灰水中发生(fāshēng)如下反响:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,过量的CO2与生成物CaCO3继续反响:CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,使沉淀溶解｡在100mL0.3mol/L的石灰水中,通入CO2产生CaCO3的质量与CO2的物质的量关系如下图｡

Ca(OH)2溶液中含Ca(OH)2的物质的量为:

第八十九页，共169页。(1)CO2缺乏,生成(shēnɡchénɡ)的沉淀没有溶解

CaCO3——CO2

100g1mol

1gxx=0.01mol应选B｡

第九十页，共169页。(2)CO2过量,生成的沉淀局部溶解(róngjiě),最后剩余1g沉淀

Ca(OH)2——CO2——CaCO3

1mol1mol1mol

0.03mol0.03mol0.03mol

沉淀溶解(róngjiě):0.03-0.01=0.02(mol)

CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2

0.02mol0.02mol0.02mol

故通入CO2的物质的量为:0.03+0.02=0.05(mol)

应选D｡第九十一页，共169页。解法(jiěfǎ)二:设通入CO2xmol,产生Ca(HCO3)2ymol､H2Ozmol,假设y≠0,那么有

0.03Ca(OH)2+xCO23+yCa(HCO3)2+zH2O

第九十二页，共169页。第九十三页，共169页。备用(bèiyòng)选题

beiyongxuanti第九十四页，共169页。1.(2019·聊城模拟)以下各项操作中,没有“先产生(chǎnshēng)沉淀,然后沉淀又溶解〞现象的是()

①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2

②向Fe(OH)3胶体中逐滴参加过量的稀盐酸

③向AgNO3溶液中逐滴参加过量的氨水

④向硅酸钠溶液中逐滴参加过量的盐酸

第九十五页，共169页。A.①②

B.①④

C.①③

D.②③

答案(dáàn):B第九十六页，共169页。解析:向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解(róngjiě)度小于碳酸钠,所以可析出碳酸氢钠晶体(沉淀),再通入CO2沉淀不溶解(róngjiě);向Fe(OH)3胶体中逐滴参加过量的稀盐酸,胶体发生聚沉生成Fe(OH)3沉淀,然后Fe(OH)3第九十七页，共169页。与盐酸反响而溶解;向AgNO3溶液中逐滴参加过量的氨水,先生成AgOH沉淀,然后(ránhòu)AgOH溶解于氨水中;向硅酸钠溶液中逐滴参加盐酸生成H2SiO3沉淀,H2SiO3不溶解于过量的盐酸中｡第九十八页，共169页。2.(2019·开封一模)用20mL2mol/L的H2SO4溶液与20L3mol/L的Na2CO3溶液反响来制取CO2,欲制得最多的CO2,那么(nàme)以下操作正确的选项是()

第九十九页，共169页。A.把20mLNa2CO3溶液缓缓滴加到20mLH2SO4溶液中

B.把20mLH2SO4溶液缓缓滴加到20mLNa2CO3

C.把两种溶液快速混合并不断(bùduàn)搅拌

D.把两种溶液缓慢混合并不断(bùduàn)搅拌

答案(dáàn):A第一百页，共169页。解析:硫酸(liúsuān)与碳酸钠反响中,假设碳酸钠过量,那么生成HCO-3,假设硫酸(liúsuān)过量,那么生成二氧化碳气体,因此为了制得最多的CO2,应把碳酸钠溶液缓缓加到硫酸(liúsuān)中｡

第一百零一页，共169页。3.(2019·衡水中学模拟(mónǐ))世界著名的科技史专家､英国剑桥大学的李约瑟博士考证说:“中国至少在距今3000年以前,就已经使用玻璃了｡〞

以下有关玻璃的说法不正确的选项是()第一百零二页，共169页。A.制普通玻璃的原料(yuánliào)主要是纯碱､石灰石和石英

B.玻璃属于晶体

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响生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏在一起

答案(dáàn):B解析:玻璃是非晶态物质,没有固定(gùdìng)的熔点｡第一百零三页，共169页。4.(2019·扬州调研)以下表达正确的选项是()

A.合成氨工业､硫酸工业中均用到吸收塔这一设备

B.玻璃､水泥的工业生产中均用到纯碱和石灰石作为(zuòwéi)原料

C.光缆在信息产业中有广泛应用,制造光缆的主要材料是二氧化硅

D.绿色化学的核心思想是利用绿色植物治理环境污染

答案(dáàn):C第一百零四页，共169页。解析:合成氨工业没有用到吸收塔这一设备(shèbèi);制玻璃用到纯碱和石灰石,但制水泥不用纯碱;绿色化学的核心思想是生产过程中零排放､减少使用有毒物质､降低能源的消耗｡第一百零五页，共169页。5.(2019·兴化调研)以下有关(yǒuguān)物质用途的说法中正确的选项是()

A.二氧化硅可用来制造半导体材料

B.硅可用于制造光导纤维

C.氢氧化铝可用于治疗胃酸过多

D.硫酸铁净水主要利用了Fe3+的氧化性

答案(dáàn):C第一百零六页，共169页。解析:硅可以用来制造半导体材料;二氧化硅可用来制造光导纤维;硫酸铁净水主要利用了Fe3+水解生成氢氧化铁(qīnɡyǎnɡhuàtiě)胶体,氢氧化铁(qīnɡyǎnɡhuàtiě)胶体能吸附水中的杂质;氢氧化铝可与酸反响,可用于治疗胃酸过多｡第一百零七页，共169页。6.(2019·浙江五校联考)将足量的CO2不断(bùduàn)通入KOH､

Ba(OH)2､KAlO2的混合溶液中,生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为()

答案(dáàn):C第一百零八页，共169页。解析:随着二氧化碳的通入首先生成碳酸钡沉淀(相当于与氢氧化钾反响(fǎnxiǎng)),再通入一定量二氧化碳无沉淀生成(相当于与氢氧化钾反响(fǎnxiǎng)),然后随着二氧化碳的通入又生成氢氧化铝沉淀(相当于和KAlO2反响(fǎnxiǎng));当KAlO2完全反响(fǎnxiǎng)后,再通入二氧化碳,那么原先生成的碳酸钡沉淀溶解,当完全溶解后再通入二氧化碳,沉淀的量不再发生变化｡第一百零九页，共169页。7.(2019·巢湖一中月考)以下图所示转化关系中涉及的物质均由短周期元素组成(局部产物(chǎnwù)已略去),其中M由X､Y两种同周期元素组成,X原子的最外层电子数是最内层电子数的1/2,Y元素最高正价与它的负价代数和为6｡请填写以下空白:

第一百一十页，共169页。(1)假设A是第3周期某一元素的氧化物,当F的水溶液过量时,G为可溶性盐,当F的水溶液缺乏时,G为沉淀,那么E与过量F反响的离子方程式为___________________________｡

(2)假设A是一种(yīzhǒnɡ)常见酸性氧化物,且可用于制造玻璃,那么A与B反响的化学方程式为__________________________｡第一百一十一页，共169页。(3)假设A是一种常见化肥,相对分子质量为79,且E与F反响(fǎnxiǎng)生成G时,有白烟产生,那么A与足量的C加热时反响(fǎnxiǎng)的离子方程式为____________｡

第一百一十二页，共169页。解析:由X原子的最外层电子(diànzǐ)数是最内层电子(diànzǐ)数的1/2知,X原子最外层电子(diànzǐ)数为1,X为第ⅠA族元素;由Y元素最高正价与它的负价代数和为6且其为短周期元素知Y元素为氯元素｡又根据X､Y为同周期元素且M溶液电解产物为三种,可断定X为Na,那么M为NaCl,M溶液电解产物为H2､Cl2､NaOH｡(1)A是第一百一十三页，共169页。氧化物,与B能发生反响,那么B为NaOH,C､D反响生成的F为HCl,A与NaOH反响生成盐,该盐与过量盐酸反响生成可溶性盐,与少量(shǎoliàng)盐酸反响那么生成沉淀,可知E为NaAlO2｡(2)A为酸性氧化物,且可用于制造玻璃,那么可判定A为SiO2,与NaOH反响生成Na2SiO3和H2O｡(3)由E与F反响生成G时,有白烟产生,可判定E为氨气,再由A是一种常见化肥,相对分子质量为79,可判定A为NH4HCO3;NH4HCO3与足量NaOH反响生成氨气､碳酸钠和水｡第一百一十四页，共169页。高效(ɡāoxiào)作业

gaoxiaozuoye第一百一十五页，共169页。一､选择题1.(2019·威海)炭雕(如以下图)是一种(yīzhǒnɡ)集欣赏与空气净化为一体的产品,这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳､苯､甲醛､烟雾等有害气体进行有效吸附｡

第一百一十六页，共169页。取一块制作炭雕的下脚料,进行下面的实验｡以下有关叙还不正确的选项是()

A.将炭雕下脚料在空气中加热,可以得到使澄清石灰水变浑浊的气体

B.将炭雕下脚料研成粉末,参加(cānjiā)到稀的红墨水中,红墨水褪色

C.将炭雕下脚料研成粉末,与氧化铜粉末混合加热,可以得到红色固体

D.将炭雕下脚料参加(cānjiā)到盛有氯气的集气瓶中,静置一段时间,黄绿色变浅,其原因是炭雕下脚料中的物质与氯气发生氧化复原反响｡答案(dáàn):D第一百一十七页，共169页。解析:含有活性炭的炭雕具有活性炭的性质,在空气中能够燃烧产生二氧化碳;具有吸附性,既能吸附气体,也能吸附有色液体;加热条件(tiáojiàn)下还具有碳的复原性,应选项A､B､C正确,选项D错误｡第一百一十八页，共169页。2.(2019·安徽理综)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构(jiégòu)的新材料(结构(jiégòu)示意图如右图所示),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景｡以下说法正确的选项是()

A.石墨烯与石墨互为同位素

B.0.12g石墨烯中含6.02×1022个碳原子

C.石墨烯是一种有机物

D.石墨烯中碳原子间以共价键结合

答案(dáàn):D第一百一十九页，共169页。解析:A项,石墨烯和石墨是同素异形体;B项,0.12g石墨烯物质(wùzhì)的量为0.01mol,含6.02×1021个原子,C项错误｡

第一百二十页，共169页。3.(2019·重庆理综)材料与化学密切相关,下表中对应(duìyìng)关系错误的选项是()

材料主要化学成分A.刚玉､金刚石三氧化二铝B.大理石､石灰石碳酸钙C.普通水泥､普通玻璃硅酸盐D.沙子､石英二氧化硅

答案(dáàn):A第一百二十一页，共169页。解析:A项,刚玉(gāngyù)的主要化学成分为三氧化二铝,而金刚石的主要化学成分为碳｡第一百二十二页，共169页。4.(2019·四川理综)开发新材料是现代科技开展的方向之一｡以下(yǐxià)有关材料的说法正确的选项是()

A.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料

60属于原子晶体,用于制造纳米材料

C.纤维素乙酸酯属于天然高分子材料

D.单晶硅常用于制造光导纤维

答案(dáàn):A第一百二十三页，共169页。解析:B项,C60属于分子晶体;C项,纤维素乙酸酯不是天然高分子材料(cáiliào);D项,二氧化硅常用于制造光导纤维｡第一百二十四页，共169页。5.以下气体分别与空气混合(室温,体积比1∶1),在密闭的容器(róngqì)内点燃时,有可能发生爆炸的是()

(甲)甲烷(乙)氢气(丙)一氧化碳(丁)二氧化碳(戊)二氧化氮

A.甲乙丁

B.乙丙戊

C.丙丁戊

D.甲乙丙

答案(dáàn):D第一百二十五页，共169页。解析:甲烷､氢气､CO都是可燃性气体,和空气混合点燃时都有可能(kěnéng)爆炸;CO2､NO那么无法燃烧｡第一百二十六页，共169页。6.(2019·台湾)近年来,大气中CO2的浓度上升已成为全球性的问题,因而兴起节能减碳运动(yùndòng),国内的环保团体也宣导“中秋节不烤肉〞｡假假设超市卖的烤肉用木炭,其含碳量为90%,那么一包10公斤的木炭完全燃烧后,会产生几公斤的CO2()

A.44

B.33

C.22

D.11

答案(dáàn):B第一百二十七页，共169页。第一百二十八页，共169页。7.以下物质中,不含有硅酸盐的是()

A.水玻璃

B.硅芯片(xīnpiàn)

C.黏土

D.普通水泥答案(dáàn):B第一百二十九页，共169页。解析:水玻璃是Na2SiO3的水溶液,黏土(niántǔ)和普通水泥的主要成分都是硅酸盐,硅芯片的主要成分是硅｡第一百三十页，共169页。8.以下表达正确的选项是()

①氧化铝是一种比较好的耐火材料,可用来制造耐火坩埚

②氧化铁常用作红色油漆和涂料

③硅酸钠是制备硅胶(ɡuījiāo)和木材防火剂的原料

④以纯碱､石灰石､石英为原料可制普通玻璃

第一百三十一页，共169页。⑤石灰石､高岭石､石英和水晶的主要(zhǔyào)成分是SiO2

A.①③④⑤

B.②③④⑤

C.①②④⑤

D.①②③④

答案(dáàn):D第一百三十二页，共169页。解析:⑤中石灰石的主要成分是碳酸钙,化学式是CaCO3,高岭石的主要成分是硅酸盐,化学式是Al2(Si2O5)(OH)4或Al2O3·2SiO2·2H2O,石英､水晶(shuǐjīng)的主要成分是SiO2,①②③④的表达均正确,所以答案为D｡第一百三十三页，共169页。9.以下物品或设备:①水泥路桥;②门窗玻璃;③水晶(shuǐjīng)镜片;④石英钟表;⑤玛瑙手镯;⑥硅太阳能电池;⑦光导纤维;⑧计算机芯片｡

所用材料为SiO2或要用到SiO2的是()

A.⑥⑧

B.①②⑦⑧

C.①②③④⑤⑦

D.全部

答案(dáàn):C第一百三十四页，共169页。解析:硅太阳能电池､计算机芯片所用材料(cáiliào)是单质硅｡第一百三十五页，共169页。10.以下物质:①氢氟酸;②浓H2SO4;③烧碱溶液;④Na2CO3固体;⑤氧化钙;⑥浓HNO3｡其中在一定条件(tiáojiàn)下能与SiO2反响的有()

A.①②⑥

B.全部

C.①③④⑤

D.②③⑥

答案(dáàn):C第一百三十六页，共169页。第一百三十七页，共169页。11.月球(yuèqiú)上有丰富的绿柱石(绿宝石)矿藏,其主要化学成分为BenAl2(Si6O18),也可用氧化物形式表示为nBeO·Al2O3·6SiO2,其n的值为()

A.1

B.2

C.3

D.4

答案(dáàn):C第一百三十八页，共169页。解析:方法(fāngfǎ)一:利用BenAl2(Si6O18)化学式化合价代数和为零可求得n=3｡方法(fāngfǎ)二:BenAl2(Si6O18)与nBeO·Al2O3·6SiO2为同种物质,根据氧原子守恒,也可求得n=3｡故答案为C｡

第一百三十九页，共169页。12.素有“水晶之乡〞美称的江苏东海县盛产水晶,现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县｡水晶是较纯洁(chúnjié)的透明的石英晶体,石英的主要成分是SiO｡以下有关石英的表达不正确的选项是()

第一百四十页，共169页。A.石英不一定是透明(tòumíng)的晶体,可以做装饰品

B.石英可以用来生产玻璃,也可以生产水泥

C.石英晶体硬度最高,可以制取金刚砂

D.石英可以用来制取高纯硅,也可以制光导纤维

答案(dáàn):C第一百四十一页，共169页。解析:A项,纯洁的石英是透明晶体,带有杂质的石英不一定是透明的,带有色彩的石英可以做装饰品;B项,石英是生产(shēngchǎn)玻璃的主要原料,也可以用来生产(shēngchǎn)水泥;C项,石英与碳很难发生反响,金刚砂需用Si和C在高温下化合;D项,石英是光导纤维的原料,也是制取硅单质的原料｡第一百四十二页，共169页。二､非选择题13.元素M的单质是一种(yīzhǒnɡ)重要的半导体材料,用于制造大功率晶体管､整流器和太阳能电池;M也用于制造多种合金｡M的晶体结构类似金刚石｡

第一百四十三页，共169页。(1)写出M的元素符号__________｡

(2)与M处于同一主族的元素X是生命中最重要的元素之一,元素M和元素X可以形成化合物P,P的化学式为__________｡

(3)M能在Y中燃烧,生成非极性分子Q,M与Y同周期,Q是工业(gōngyè)提纯硅的重要中间产物,Q的化学式为__________｡

SiSiC

SiCl4第一百四十四页，共169页。(4)为了(wèile)使各硅元件之间电隔离,最简单的方法是在硅元件外表氧化,化学方程式为___________________,该法处理的依据是________________________｡

SiO2不导电(dǎodiàn)第一百四十五页，共169页。解析:(1)通过题干信息知M为硅元素｡

(2)X为碳元素,可与硅元素化合形成硬度(yìngdù)､熔沸点极高的SiC｡

(3)与Si同周期的Y是Cl2,燃烧产物为SiCl4｡

(4)SiO2具有绝缘性,可防止硅元件间短路｡

第一百四十六页，共169页。14.如以下图所示是电子工业中某原料的生产流程｡其中反响②③你可能不熟悉,其目的是为了提纯B;物质A~H均由短周期元素构成;G是五原子分子;A~D均是单质(dānzhì)且元素原子的最外层电子数目的关系为C>A=B>D;H极易溶于水,且水溶液是一种强酸｡

第一百四十七页，共169页。请答复以下(yǐxià)问题:

(1)H的电子式__________;G的化学式为__________｡

(2)③所属的反响类型是________________________｡

SiCl4置换(zhìhuàn)反响第一百四十八页，共169页。(3)反响①的化学方程式为________________________｡

(4)F在工业(gōngyè)上有多种用途,写出其中一种用途的化学方程式__________________________________｡第一百四十九页，共169页。解析:此题是框图推断题,解题关键是“提纯B〞和A与B的最外层电子数相等,然后(ránhòu)结合图示可推断出此图示为工业上生产粗硅和粗硅提纯的生产流程,从而得出A､B､C､D､E分别为C､Si､Cl2､H2､SiO2｡第一百五十页，共169页。15.氮化硅高温陶瓷材料是现代重要的结构(jiégòu)陶瓷,因其有硬度大､熔点高､化学性质稳定等特点而受到广泛关注｡工业上普遍用以下流程进行生产:

第一百五十一页，共169页。(1)SiO2和C反响除了得到粗硅外,还有可能(kěnéng)得到一种硬度也很大的物质,是生成粗硅还是生成该物质主要是由____________决定的｡

(2)反响①的条件是______________________________｡

C的用量高温和隔绝(géjué)空气第一百五十二页，共169页。(3)写出反响②的化学方程式

___________________________________｡

(4)A中可能(kěnéng)的杂质有____________________________｡

(5)现在是用四氯化硅､氮气､氢气在稀有气体保护下加强热,得到纯度较高的氮化硅,其反响方程式为________________________________｡

NH3和H2O第一百五十三页，共169页。解析:SiO2与C在高温下反响,会因C的用量不同而使产物不同:SiO2+2CSi+2CO↑或SiO2+3CSiC+2CO↑;反响①的条件是高温和隔绝空气(kōngqì);反响②的化学方程式:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O;A中可能的杂质有NH3和H2O;得到纯度较高的氮化硅的反响方程式为3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl｡第一百五十四页，共169页。16.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(rúxià):

①高温下用碳复原二氧化硅制得粗硅｡

第一百五十五页，共169页。②粗硅与枯燥的Cl2反响制得