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文档简介
1、第四章非金属及其化合物,第1讲碳、硅及无机非金属材料,1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3.以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。,考纲要求,考点一 碳、硅单质及其重要化合物的性质,考点二 硅酸盐及无机非金属材料,考点三 碳、硅转化关系的应用,探究高考明确考向,练出高分,知识 梳理,递进题组,考点一碳、硅单质及其重要化合物的性质,1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途 (1)自然界中的碳元素既有游离态,又有化合态,而硅元素因有亲氧性,所以仅有 态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等
2、同素异形体,硅单质主要有 和 两大类。,知识梳理,化合,晶体硅,无定形硅,(2)单质的结构、物理性质与用途比较,空间网状,软,石墨,半导体,高,2.碳、硅单质的化学性质 碳、硅在参与化学反应时,一般表现还原性。,2CuO+C 2Cu+CO2,(1)碳,SiO2+2C Si+2CO,C+2H2SO4 (浓),CO2+2SO2+2H2O,(1)碳,3.二氧化碳和二氧化硅的比较,立体网状,高,SiO2 ,4HF=SiF42H2O,SiO22NaOH= Na2SiO3,橡胶,CO22NaOH,=Na2CO3H2O,CO2NaOH,= NaHCO3,H2O,SiO2Na2CO3,Na2SiO3,CO2,
3、SiO2CaO,CaSiO3,Na2OCO2=Na2CO3,Na2SiO32H2O2CO2,(足量)=H2SiO32NaHCO3,4.硅酸和硅酸钠 (1)硅酸 硅酸不溶于水,其酸性比碳酸弱,硅酸 (填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液变红色。 硅酸不稳定,受热易分解: 。,不能,硅酸能与碱溶液反应,如与NaOH溶液反应的化学方程式为。 硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强,常用作干燥剂。 (2)硅酸钠(Na2SiO3) 白色、可溶于水的粉末状固体,其水溶液俗称水玻璃,有黏性,水溶液显碱性。,H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O,它能与酸性比硅酸强的酸反应,分别写出以下化学方程式
4、: 与盐酸反应:。 与CO2水溶液反应:。 用途:黏合剂(矿物胶),耐火阻燃材料。,Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3,Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3,Na2CO3,1.从元素周期表的位置看,碳和硅均为A族元素,自然界中有碳的多种单质存在,自然界中有硅的单质吗?为什么? 答案没有,因为硅有很强的亲氧性,在地壳形成时硅与氧易结合,难分离,因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。,深度思考,2.写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法: (1)CO(CO2):_。 (2)CO2(CO):_。 (3)CO2(O2):_。 (4)CO2(SO2):_ _。
5、 (5)CO2(HCl):_。,通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶 通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管 通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管 通过盛有饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4 溶液的洗气瓶 通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,3.如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选答案的编号填入下表内相应的空格内(如果不需要外加试剂,则对应答案栏可空着)。 可供选择的试剂:A.盐酸B.氢氧化钠溶液C.氧气 D.水E.二氧化碳 可选用的操作:水洗加热高温灼烧过滤 结晶,解析可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物;它可跟强碱反应,不跟酸(氢氟酸除外)反应;它受热不分解等性质选择。
6、而三氧化二铁、碳酸钙跟盐酸反应;硅酸、氯化铵能受热分解。通过一定操作,除去杂质。除杂过程中所发生反应的化学方程式如下: (1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O (3)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O,(4)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O (5)NH4Cl NH3HCl 答案(1)B(2)D(3)A(4)A(5),递进题组,题组一对比掌握CO2、SiO2的结构与性质 1.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是() A.CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐 B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C.CO2是酸性氧化物,SiO2是两性氧化物 D.CO2和SiO
7、2都是由相应的分子组成的,解析SiO2不能与水反应,B项错; SiO2也是酸性氧化物,C项错; SiO2中不存在分子,其化学式仅代表Si、O原子个数比为12。 答案A,2.二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。ae是对反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行判断,其中正确的是() SiO22NaOH=Na2SiO3H2O SiO22C Si2CO SiO24HF=SiF42H2O Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2 SiO23C SiC2CO,a.反应中SiO2作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃 b.反应中SiO2表现出氧化性 c.反应中Si
8、O2表现了酸性氧化物的通性 d.反应符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理 e.反应中SiO2未参加氧化还原反应 A.ace B.bde C.cde D.ab,解析通常用氢氟酸来刻蚀玻璃,与之对应的反应是,因此a、c判断错误; 反应是一个置换反应,其中二氧化硅被还原,表现出氧化性,b判断正确; 反应是一个复分解反应,用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳,d判断正确;,反应中碳的化合价由0价变为4和2,硅的化合价和氧的化合价都没有改变,因此二氧化硅没有参加氧化还原反应, e判断也正确。 答案B,熟记硅及其化合物的特殊性质 1.硅单质的特殊性 (1)Si的还原性大于C,但C却能在高温下还原出
9、Si:SiO22C Si2CO; (2)非金属单质跟碱液作用一般无H2放出,但Si与碱液作用却放出H2:Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2;,高分锦囊,(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,但Si能与HF作用:Si4HF=SiF42H2; (4)非金属单质大多为非导体,但Si为半导体。 2.含硅化合物的特殊性 (1)SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接与水作用制备H2SiO3;,(2)酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能跟HF作用:SiO24HF=SiF42H2O; (3)无机酸一般易溶于水,但H2SiO3难溶于水; (4)因H2CO3的酸性大于H2SiO3,所以在
10、Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应:Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3,但在高温下SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2也能发生。,题组二CO2与盐或碱溶液反应的规律 3.用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是(),解析由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3,因而会析出NaHCO3晶体,A项正确; B项,CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3,CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3,H2SiO3与CO2不反应,浑浊不会消失; C项,CO2Ca(ClO)2H2O=CaC
11、O32HClO,溶液变浑浊后加入品红溶液,被HClO氧化褪色;,D项,首先CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O,继续通CO2,生成可溶于水的Ca(HCO3)2,再加入足量的NaOH,则:2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O,溶液又变浑浊。 答案B,n(NaOH)0.200 L1.00 molL10.200 mol,,答案B,CO2与碱反应产物的定量判断 CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关,当CO2通入少量时生成碳酸盐,当CO2通入过量时生成碳酸氢盐;当CO2的通入量介于两者之间时,既有正盐又有酸式盐生成,因此推断时一定要注意CO
12、2与碱之间量的关系。 以CO2与NaOH溶液反应为例: CO22NaOH=Na2CO3H2O CO2NaOH=NaHCO3,思维建模,当n(OH)n(CO2)的值不同时产物如下:,考点二硅酸盐及无机非金属材料,递进题组,知识梳理,1.硅酸盐 (1)概念:由硅、氧和金属组成的化合物的总称,是构成地壳岩石的主要成分。 (2)表示方法:硅酸盐矿物的成分复杂,多用氧化物的形式表示它们的组成,如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2OSiO2,钾云母(KH2Al3Si3O12)写成 。,知识梳理,K2O3Al2O36SiO22H2O,2.无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料,如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材
13、料。 常见硅酸盐材料比较,玻璃生产中的两个重要反应:Na2CO3SiO2 ;CaCO3SiO2 。 (2)新型无机非金属材料,如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。,Na2SiO3CO2,CaSiO3CO2,递进题组,题组一无机非金属材料成分的辨别,1.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是() 水玻璃是一种矿物胶,既不易燃烧也不受腐蚀 水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A. B. C. D.,解析水玻璃是Na2SiO3的水溶液,可用作防火剂和防腐剂,正确; 光导纤维的主要成分是SiO2,不正确。 答案C,2.硅是构成
14、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Si3N4 B.碳化硅(SiC)的硬度大,熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承 C.光导纤维是一种新型无机非金属材料,其主要成分为SiO2 D.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12,解析A项,在氮化硅中N元素为3价,Si元素为4价,则化学式为Si3N4,正确; D项,在SiO2晶体中,一个硅原子与周围4个氧原子形成4个硅氧单键,错误。 答案D,题组二复杂硅酸盐的成分及表示方法 3.青石棉是一种致癌物质,是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一,其化学式为
15、Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法不正确的是() A.青石棉是一种硅酸盐材料 B.青石棉中含有一定量的石英晶体 C.青石棉的化学组成可表示为Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O D.1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原,解析硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称,故青石棉是一种硅酸盐产品; 青石棉是一种纯净物,不可能含有一定量的石英晶体; 1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟硝酸反应时,失去3 mol电子,故能使1 mol HNO3被还原。 答案B,误区警
16、示,1.不要混淆二氧化硅和硅的用途 用于制作光导纤维的是SiO2,用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。 2.熟悉几种常见饰品的主要成分 水晶、石英、玛瑙的主要成分是SiO2;珍珠的主要成分是CaCO3;钻石是金刚石;宝石的主要成分是Al2O3。,3.了解用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法 (1)书写顺序:较活泼的金属氧化物较不活泼的金属氧化物SiO2水 (2)各元素的化合价保持不变,各元素原子个数比符合原来的组成。,递进题组,知识梳理,考点三碳、硅转化关系的应用,知识梳理,1.碳及其化合物的转化关系图,2.硅及其化合物的转化关系图,递进题组,题组一常见转化关系判断 1.已知甲、乙、丙、X
17、是4种中学化学中常见的物质,其转化关系符合下图。则甲和X(要求甲和X能互换)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C,2.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程,下列说法正确的是(),A.SiO2属于两性氧化物 B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶能用玻璃塞 C.硅胶吸水后可重复再生 D.图中所示转化反应都是氧化还原反应 解析SiO2是酸性氧化物,它能与氢氟酸反应是其特殊性质,A错; 在图示转化关系中只有第一行的变化是氧化还原反应,其余均为非氧化还原反应。 答案C,题组二化工生产中的硅及化合物的转化 3. X是一种新型无机非
18、金属材料,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下:,为了确定C的组成,某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀,I可作光导纤维。,按要求回答下列问题: (1)C的化学式为_;X的化学式为_。 (2)写出下列方程式: 反应的化学方程式_; 反应的离子方程式_。 解析由I可作光导纤维知,I为SiO2,根据题给第二个框图中的转化关系和“F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀”知F为硅酸,H为硅酸钠;,由EG是加入了硝酸银和稀硝酸,生成了难溶于水和稀硝酸的白色沉淀,则E中含有氯离子;则化合物C中含硅、氯两种元素,故C为SiCl4,D为Si(NH2)4,X为Si3N4
19、。 答案(1)SiCl4Si3N4 (2)SiCl44NH3=Si(NH2)44HCl,4.硅是带来人类文明的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。 (1)硅在元素周期表中的位置是_。 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,解析根据反应SiO22C Si(粗)2CO,SiO23C SiC2CO,生成1 mol Si需C 2 mol、SiO2 1 mol,生成1 mol SiC需C 3 mol、SiO2 1 mol,产品中Si与SiC的物质的量之比为11,则参加反应的C和SiO2的物质的量之比为52。,52,(2)工业上生产粗硅的反应有:Si
20、O22C Si(粗)2CO;SiO23C SiC2CO。若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为11,则参加反应的C和SiO2的物质的量之比为_。,(3)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅: 若反应为Si(粗)3HCl SiHCl3H2,则反应的化学方程式为_。,整个制备过程中必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出该反应的化学方程式:_。 假设每一轮次制备1 mol纯硅,且生产过程中硅元素没有损失,反应中HCl的利用率为90%,反应中H2的利用率为93.75%,则在第二轮次的生产中,补充投入HCl和H2的物质的量之比是_。,化学方程式为SiHC
21、l33H2O=H2SiO33HClH2。,SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2 51,1,2,3,4,1.高考选项正误判断,正确的打“”,错误的打“” (1)Si和SiO2都用于制造光导纤维()(2014海南,10D) (2)硅胶可作袋装食品的干燥剂()(2014四川理综,1B) (3)SiO2既能与KOH溶液反应又能与浓盐酸反应() (2014福建理综,9改编),1,2,3,4,(4)SiO2、NaOH、HF三者两两均能反应() (2014江苏,8C改编) (5)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料() (2012新课标全国卷,8D),1,2,3,4,(2013江苏,6A),(
22、7)SiO2可与HF反应,因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中() (2013广东理综,10D) (8)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅() (2013广东理综,11C) (9)硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中() (2012海南,4B) (10)水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂()(2010江苏,4B),1,2,3,4,2.(2011海南,9改编)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。,1,2,3,4,下列有关该方法的叙述中正确的是() 能耗大是该方法的一大缺点 整个过程中,只有一
23、种物质可以循环利用 “反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤 该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品 A. B. C. D.,1,2,3,4,解析,该方法中高温反应炉分离出CO2,需要消耗较多能量; ,整个过程中NaOH和CaO均可循环利用; ,从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,通过过滤的方法即可分离; ,捕捉到的CO2可与H2反应制备甲醇:CO23H2 CH3OHH2O。 答案D,1,2,3,4,3.2014天津理综,7(4)晶体硅(熔点1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下: 写出SiCl4的
24、电子式:_;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:_。,1,2,3,4,答案,1,2,3,4,4.2009浙江理综,28(1)(2)(3)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450500 ),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯 化硅的装置示意图。,1,2,3,4,相关信息如下: a.四氯化硅遇水极易水解; b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物; c.有关物质的物理常数见下表:,1,
25、2,3,4,1,2,3,4,请回答下列问题: (1)写出装置A中发生反应的离子方程式:_。 (2)装置A中g管的作用是_;装置C中的试剂是_;装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。,(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是_(填写元素符号)。 解析依题中信息可知A为Cl2的发生装置,B、C为Cl2的净化装置,D中发生反应2Cl2Si SiCl4,生成SiCl4用E收集,B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去,C中应为浓H2SO4除水,由表中数据可知SiCl4沸点较低,用冷却液可得到液态SiCl4;由题中信息粗硅(含铁
26、、铝、硼、磷等杂质),即可轻松完成第(3)问。,1,2,3,4,1,2,3,4,(2)平衡气压浓H2SO4SiCl4沸点较低,用冷却液可得到液态SiCl4 (3)Al、B、P,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1.下列关于C、Si两种非金属元素的说法中,正确的是() A.两者结合形成的化合物是共价化合物 B.在自然界中都能以游离态存在 C.氢化物的热稳定性比较:CH4SiH4 D.最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析C、Si都是非金属元素,结合形成的化合物是共价化合物,A正确; Si元素为亲
27、氧元素,不能以游离态存在,故B错; 非金属性CSi,故氢化物的热稳定性SiH4CH4,故C错; SiO2既不溶于水,也不和水反应,故D错。 答案A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,2.下列说法中,不正确的是() A.SiO2是酸性氧化物,但不与水反应 B.泡花碱属于盐类 C.明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒 D.玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料 解析Na2SiO3俗称泡花碱,B项正确; 明矾只能净水不能消毒,C项错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,C,3.下列叙述正确的是() A.利用高纯硅可以制成光电池,将光能直接转
28、化为电能 B.CO、CO2均易与血红蛋白结合而中毒 C.在SiO2制备高纯硅的过程中只涉及置换反应 D.SiO2和H2O反应可直接制备H2SiO3 解析CO2不能与血红蛋白结合,B错; C项,粗硅提纯时,Si2Cl2 SiCl4是化合反应,错; SiO2不能和水反应,D项错。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,A,4.常温下,下列不发生反应的一组物质是() 硅与NaOH溶液硅与盐酸硅与氢氟酸二氧化硅与碳酸钠二氧化硅与NaOH溶液二氧化硅与浓硝酸 A. B.C. D. 解析常温下,Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2, Si4HF=SiF42H2, SiO2
29、2NaOH=Na2SiO3H2O。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,5.下列叙述正确的是() A.高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,说明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸强 B.陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸 C.石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同 D.玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析二氧化硅在高温下能与碳酸钠反应:Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2,但不能说明硅酸的酸性比碳酸强,上述反应之所以能
30、进行,是因为CO2不断逸出,反应向右进行; 玻璃、陶瓷、水泥中均含有SiO2,会与氢氟酸反应; 石灰抹墙发生反应CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O,而水泥砌墙是水泥与水作用发生一系列变化而凝固变硬。 答案D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案B,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,7.将足量CO2气体通入水玻璃(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.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3 C.Na2C
31、O3、SiO2 D.SiO2 解析将足量CO2气体通入水玻璃中,发生反应:2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3;,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,加热蒸干,高温灼烧时发生反应:H2SiO3 H2OSiO2;2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O; Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2,所以最后所得固体物质是Na2SiO3,故选A项。 答案A,8.用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0 g,则此铅氧化物的化学式是() A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4
32、 D.PbO2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析设此铅氧化物的化学式为PbxOy, PbxOyyOyCOyCO2yCaCO3 16y 100y m(O)1.28 g 8.0 g 所以m(Pb)13.7 g1.28 g12.42 g,答案C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,9.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(),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,
33、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,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,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,再与CaCO3反应,直至沉淀完全溶解,故选D。 答案D,10.甲气体可发生如
34、下变化:,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,A.CO2、CO、O2、CaOB.O2、CO、CO2、CaCO3 C.O2、CO2、CO、CaCO3D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2,解析以丙气体为突破口,丙通过灼热的CuO后,生成的乙气体可与澄清石灰水反应生成固体,说明乙是CO2,则反推丙是CO,则甲是O2,丁是CaCO3。 答案C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,11.如图所示物质的转化关系中,A是一种固体单质,E是一种白色沉淀。 请回答下列问题: (1)B的化学式是_,目前B已被用作_的主要原料。,1,2,3,4,5,6,
35、7,8,9,10,11,12,13,14,(2)B和a溶液反应的离子方程式是_。 (3)A和a溶液反应的离子方程式是_。 (4)C和过量的盐酸反应的离子方程式是_。 审题分析本题应抓住框图中的转化关系,以题设条件C过量盐酸E(白色沉淀)为突破口进行推断,并结合已有知识进行设定与推测。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析C与过量的盐酸反应生成白色沉淀E,则E可能是硅酸或氯化银,若E是氯化银,则C是硝酸银,A为银,则根据已有知识,银可以与硝酸反应生成硝酸银,而银与硝酸反应生成三种产物,不符合框图中
36、物质间的转化关系。 则E只能为硅酸,则C为硅酸盐,A为硅,a溶液为强碱的水溶液,进一步推出B为二氧化硅。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案(1)SiO2光导纤维,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,12.含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料,含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维,C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。 (1)在元素周期表中,A位于_族,与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为_,A与B在原子的电子层结构上的相同点是_。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12
37、,13,14,解析A元素单质可作半导体材料,含A元素的某化合物是制造光导纤维的原料,可知A为硅元素,C为SiO2,D为Na2SiO3。比硅相对原子质量小的同族元素B为碳。 答案A 最外层均有4个电子,最内层均有2个电子,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,(2)易与C发生化学反应的酸是_(写名称),反应的化学方程式是_。 解析C为SiO2,能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。,氢氟酸,SiO24HF=SiF42H2O,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D,同时还生成B的最高价氧化物E;将全
38、部的E与全部的D在足量的水中混合后,又发生化学反应生成含A的化合物F。 写出生成D和F的化学反应方程式:_。 要将纯碱高温熔化,下列坩埚中可选用的是_。 A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2,含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应,故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3。,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后,生成的
39、气体在标准状况下的体积为11.2 L , 100 g混合物中石灰石的质量分数是_。 解析若SiO2恰好完全反应或过量,与CaCO3反应的化学方程式只有一个,即CaCO3SiO2 CaSiO3CO2。若CaCO3过量,除发生上述反应外,还会发生反应:CaCO3 CaOCO2。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,总之,CaCO3的多少决定了CO2的产量,可通过以下关系列式求解: CaCO3CO2 100 g 22.4 L m(CaCO3) 11.2 L m(CaCO3) 50 g,答案50%,13.晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料,可用于制芯片和太阳能电池
40、等。以下是工业上制取纯硅的一种方法。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示): (1)在上述生产过程中,属于置换反应的有_(填反应代号)。 (2)写出反应的化学方程式_。 (3)化合物W的用途很广,通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂,可作肥皂的填充剂,是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1 3731 623 K反应,生成化合物W,其化学方程式是_。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是_(填化学式);分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是_(填化学式)。 (5)工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气,再提纯水煤气得
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