高考化学总复习第四单元第1讲无机非金属材料的主角——硅教案新人教版.docx

第1讲无机非金属材料的主角硅考纲参照(1)了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义(2)能根据微粒(原子、分子、离子等)的物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算(3)掌握一定物质的量浓度溶液的配制考情回顾近两年全国卷命题涉及的知识点主要有阿伏加德罗常数的判断、一定物质的量浓度溶液的配制、以物质的量为中心的计算等。题型有选择题、实验题、化工流程题等课时安排本单元内容共2讲,课堂讲解可安排34课时的时间第1讲无机非金属材料的主角硅一、碳、硅单质1.单质的结构、存在形态、物理性质和用途碳硅存在形态态和化合态化合态结构金刚石:结构;石墨:层状结构晶体硅:与金刚石类似的空间结构同素异形体金刚石、石墨、C60晶体硅、无定形硅物理性质金刚石:熔点、硬度;石墨:硬度、电的良导体、有滑腻感晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、熔点用途金刚石用作切割刀具,石墨用作电极、铅笔芯、高温润滑剂材料、硅芯片和硅太阳能电池2.碳和硅的化学性质碳硅与单质反应氧气不足生成,氧气足量生成与氧气、氟气、氯气反应分别生成 、 、SiCl4与氧化物反应与CuO反应:;与CO2反应:;与水蒸气反应:与FeO反应:Si+2FeOSiO2+2Fe与酸反应与浓硫酸、浓硝酸反应,C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O不会被浓硫酸、浓硝酸氧化,但可与氢氟酸反应:3.硅的工业制法及提纯反应a:。 反应b:。 反应c:。 二、碳、硅的氧化物1.一氧化碳(1)物理性质:色气体,毒,溶于水。 (2)化学性质a.燃烧:2CO+O22CO2,火焰。 b.还原CuO:(冶炼金属)。 2.二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构空间立体网状结构,不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度大,熔、沸点高,常温下为固体,不溶于水 熔、沸点低,常温下为气体,可溶于水化学性质a.与水反应不反应b.与碱性氧化物反应如与CaO反应:如与Na2O反应:c.与碱(NaOH)反应(盛碱液的试剂瓶用塞)CO2少量:;CO2过量:d.与酸反应只与氢氟酸反应:不反应e.与盐反应如与Na2CO3反应:如与Na2SiO3反应:或用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐1.CO2是温室气体,但CO2不是污染性气体。2.酸性氧化物一般和水反应生成相应的酸,但SiO2不与水反应。3.SiO2是酸性氧化物,它既能与酸(氢氟酸)反应,又能与碱(NaOH)反应。三、硅酸、硅酸盐1.硅酸(1)物理性质硅酸的溶解度,新制备的硅酸为透明、胶冻状,干燥硅胶多孔,吸水性和吸附性强。(2)化学性质a.弱酸性:酸性比碳酸,与NaOH溶液反应的化学方程式为。b.不稳定性:受热易分解,反应的化学方程式为。(3)制备:通过与其他酸反应制得,如Na2SiO3溶液与盐酸反应:Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3(胶体)。(4)用途:硅胶可用作、催化剂的载体等。2.硅酸盐(1)硅酸盐是由硅、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)硅酸钠:硅酸钠溶液俗称,是无色黏稠液体,常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火阻燃材料。3.硅酸盐材料水泥玻璃陶瓷生产原料主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑4.特殊功能的含硅物质碳化硅具有金刚石结构,可用作磨料。含硅元素4%的钢具有导磁性。硅橡胶具有耐高温和低温的性质。1.不要混淆硅和二氧化硅的用途:用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2,用于制作光导纤维的是SiO2而不是硅。2.不要混淆常见含硅物质的成分(1)计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2;(2)水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2,而不是硅酸盐;(3)传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。游离空间网状高大小高半导体COCO2SiO2SiF42CuO+C2Cu+CO2CO2+C2COC+H2O(g)CO+H2C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2OSi+4HFSiF4+2H2SiO2+2CSi(粗)+2COSi(粗)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl无有难淡蓝色CuO+COCu+CO2CO2+H2OH2CO3SiO2+CaOCaSiO3Na2O+CO2Na2CO3SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O橡胶CO2+2NaOHNa2CO3+H2OCO2+NaOHNaHCO3SiO2+4HFSiF4+2H2OSiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2Na2SiO3+H2O+CO2(少量)H2SiO3+Na2CO3Na2SiO3+2H2O+2CO2(足量)H2SiO3+2NaHCO3小弱H2SiO3+2NaOHNa2SiO3+2H2OH2SiO3SiO2+H2O可溶性硅酸盐干燥剂水玻璃黏土、石灰石纯碱、石灰石和石英黏土1.特殊的用途Si半导体材料、太阳能电池板。SiO2光导纤维。H2SiO3干燥剂。Na2SiO3(水玻璃)黏合剂、耐火阻燃材料。2.主要反应(1)SiO2+2CSi(粗)+2CO、Si(粗)+2Cl2SiCl4、SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl(2)SiO2+4HFSiF4+2H2O(3)Na2SiO3+2HClH2SiO3+2NaCl(4)Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2见自学听讲P59碳、硅及其氧化物的性质1.从元素周期表的位置看,碳和硅均为第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存在吗?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。2.SiO2既能与氢氟酸反应,又能与NaOH溶液反应,那么SiO2属于两性氧化物吗?答案不属于。SiO2和碱溶液反应体现了SiO2是酸性氧化物的性质,但SiO2与氢氟酸反应时并没有生成盐,且其他酸难与SiO2反应,故SiO2不具备两性氧化物的性质,不属于两性氧化物。一、碳、硅单质的特殊性1.一般情况下,非金属元素单质的熔、沸点低,硬度小,但晶体硅、金刚石的熔、沸点高,硬度大,其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。2.一般情况下,非金属单质为绝缘体,但硅为半导体,石墨为电的良导体。3.Si的还原性强于C,但C在高温下能还原出Si:SiO2+2CSi+2CO。4.非金属单质与碱反应时一般既作氧化剂又作还原剂,且无氢气放出,但硅与强碱溶液反应时只作还原剂,且放出氢气:Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2。5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应,但硅能跟氢氟酸反应:Si+4HFSiF4+2H2。6.一般情况下,金属(Na、K)能置换出水中的氢,而C在高温下也能置换出水蒸气中的氢:C+H2O(g)H2+CO。二、SiO2的特殊性酸性氧化物的一般规律SiO2的特殊性与水反应生成相应酸SiO2不溶于水,不与水反应不与酸发生复分解反应SiO2+4HFSiF4+2H2O“较强酸制较弱酸”是复分解反应的一般规律,H2CO3的酸性强于H2SiO3,Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3以下反应不能说明酸性的强弱:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2;CaCO3+SiO2CaSiO3+CO21.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)金刚石和石墨互为同位素。()(2)金刚石和石墨物理性质有较大差别的原因是碳原子的排列方式不同。()(3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维。()(4)晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料。()(5)常温下,SiO2既能与KOH溶液反应又能与稀盐酸反应。()(6)SiO2分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的。()(7)SiO2是酸性氧化物,但不能与水反应生成H2SiO3。()(8)不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2.下列说法不正确的是()。A.(2017年天津理综,3)硅太阳能电池工作时,光能转化成电能,与氧化还原反应无关B.(2016年海南,4)石英砂可用于生产单晶硅C.(2016年江苏,9)以下转化均能实现:SiO2SiCl4SiD.(2015年江苏,8)下列转化均能一步实现:粗硅SiCl4Si解析硅太阳能电池能将光能直接转化为电能,与氧化还原反应无关,A项正确;石英砂的主要成分是二氧化硅,可以用焦炭在高温下还原SiO2得到粗硅,再生产单晶硅,B项正确;SiO2不与盐酸反应,C项错误;粗Si与Cl2在高温下反应生成SiCl4,SiCl4用H2还原生成纯Si和HCl,D项正确。答案C3.下列关于碳和硅的叙述中正确的是()。A.其氧化物都能与NaOH溶液反应B.其单质在加热时都能与O2反应C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸D.碳和硅两种元素共有两种单质解析CO不溶于水,不能生成相应的酸,也不与NaOH溶液反应,SiO2不溶于水,也不能生成相应的酸,A、C两项均错误;碳有金刚石、石墨、C60等多种同素异形体,硅有晶体硅和无定形硅等,所以两种元素共有多种单质,D项错误。答案B4.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SiO2都是由相应的分子构成的解析CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐,二者均是酸性氧化物,但SiO2不与水反应,且其结构中不含分子,而是含有原子。答案A硅酸、硅酸盐、无机非金属材料1.探究由SiO2制取H2SiO3的最佳方案(用流程图表示)。答案SiO2Na2SiO3溶液H2SiO3。2.实验室里熔化NaOH固体时,能否选用瓷坩埚?为什么?答案不能,因为陶瓷中含有SiO2,会与NaOH反应生成溶于水的Na2SiO3。3.能否依据反应Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2说明H2SiO3的酸性比H2CO3强?答案不能。强酸+弱酸盐强酸盐+弱酸,该规律仅适用于常温下水溶液中进行的反应,而该反应是在高温且固态下进行的,只能从化学平衡移动角度去解释反应发生的原因CO2为气体,能及时分离出反应体系,使化学反应向右进行。4.歌曲青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目,但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。近年来科学家才得知古瓷中所用的颜料大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜的化合价为+2),其中x等于,硅酸铜钡可用氧化物的形式表示为。解析BaCuSi2Ox中Ba元素的化合价为+2,Cu元素的化合价为+2,Si元素的化合价为+4,O元素的化合价为-2,由化合价规则,(+2)+(+2)+2(+4)+x(-2)=0,得x=6,则用氧化物形式表示硅酸铜钡为BaOCuO2SiO2。答案6;BaOCuO2SiO2硅酸盐改写成氧化物形式的方法1.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。2.氧化物前计量数的配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子守恒原则配置计量数,且不同氧化物间以“”隔开。3.当计量数配置出现分数时应转化为整数。如正长石(KAlSi3O8)不能写成12K2O12Al2O33SiO2,应写成K2OAl2O36SiO2。1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)NaAlSi3O8写成氧化物的形式是Na2OAl2O36SiO2。()(2)氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料。()(3)合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料。()(4)Mg2+、H+、SiO32-、SO42-在水溶液中能大量共存。()(5)硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中。()(6)硅橡胶和陶瓷都是新型无机非金属材料。()(7)传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐。()(8)向硅酸钠溶液中通入适量CO2,出现白色沉淀,证明碳的非金属性强于硅。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2.在水玻璃中通入少量的CO2气体,充分反应后加热蒸干,再高温充分灼烧,冷却后所得的固体物质为()。A.Na2SiO3B.Na2SiO3与Na2CO3C.SiO2与Na2CO3D.SiO2、Na2SiO3及Na2CO3解析通入少量CO2气体时,发生的反应为Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3,加热后H2SiO3分解为SiO2和H2O,再高温灼烧,SiO2与Na2CO3反应生成Na2SiO3和CO2。答案A3.SiO2是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是()。A.高炉炼铁时,加入石灰石将铁矿石中的脉石(主要成分为SiO2)转化为易熔的炉渣B.纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料C.用盐酸可除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙D.图中所含反应都不属于氧化还原反应解析CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2,CaSiO3的熔点低于SiO2的熔点,A项正确;光导纤维的成分是二氧化硅,半导体、芯片的成分是单晶硅,纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料,B项正确;碳酸钙溶于盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化硅和盐酸不反应,可以用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙,C项正确;二氧化硅与碳生成硅单质的反应是氧化还原反应,D项错误。答案D4.(2018年广东湛江模拟)月球的矿产资源极为丰富,仅月球表面5 cm厚的沙土就含有铁单质上亿吨,月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)等。下列说法或分析错误的是()。A.CaMgSi2O6、KAlSi3O8是化学式,表示矿物的组成元素及其原子个数比B.月球上有大量游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱C.从辉石的组成来看,它可被看作含有CaSiO3和MgSiO3两种盐D.斜长石的氧化物形式可表示为K2OAl2O36SiO2解析CaMgSi2O6、KAlSi3O8是物质的化学式,只表示矿物的组成元素及其原子个数比,A项正确;铁单质的活动性是固定不变的,与其所在地点、位置无关,B项错误;复盐是含有一种酸根离子、多种金属阳离子的盐,从辉石的组成来看,含有硅酸根离子、镁离子、钙离子,所以它可被看作由CaSiO3和MgSiO3两种盐组成,C项正确。答案B1.下列说法正确的是()。A.(2018年天津理综,1)汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土B.(2018年海南,5)SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池C.(2018年海南,9)12 g金刚石中含有化学键的数目为4NAD.(2018年江苏,3)SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维解析工业上以黏土为原料烧制瓷器,A项正确;二氧化硅对光具有良好的全反射作用,故用于制作光导纤维,而Si为半导体材料,可作光电池材料,B项错误;在金刚石中,1个C原子参与形成4个CC键,则平均每个C原子形成412=2个CC键,n(金刚石)=12 g12 gmol-1=1 mol,所以12 g金刚石中含有2NA个化学键,C项错误;SiO2作光导纤维是由于SiO2具有光学性质,与熔点和硬度无关,D项错误。答案A2.(2017年江苏,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()。A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维D.NH3易溶于水,可用作制冷剂解析Na2O2与CO2发生反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,该过程吸收CO2产生氧气,故Na2O2可用作呼吸面具供氧剂,A项正确;ClO2中Cl元素为+4价,有氧化性,可用于自来水杀菌消毒,B项错误;SiO2可作光导纤维是由于其具有良好的光导性,与其硬度大小无关,C项错误;NH3可作制冷剂是由于液氨易升华,升华时吸收大量的热,与其溶解性无关,D项错误。答案A3.下列说法不正确的是()。A.(2016年全国卷,7)HF与SiO2反应用于氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记B.(2016年海南,4)石英砂可用于生产单晶硅C.(2015年海南,7)可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液D.(2015年全国卷,7)硅胶可用作食品干燥剂解析A项,氟化氢和二氧化硅反应生成四氟化硅和水,可以刻蚀玻璃,正确;B项,石英砂主要成分为SiO2,可用碳还原得到粗硅,经提纯得单晶硅,正确;C项,NaOH与玻璃中的SiO2会发生反应2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O,产生的Na2SiO3有黏合性,将玻璃瓶与玻璃塞黏在一起,因此不能使用玻璃塞,要用橡胶塞,错误;D项,硅胶多孔,吸附水分能力强,且没有毒,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,正确。答案C4.(2014年全国卷,7)下列过程没有发生化学反应的是()。A.用活性炭去除冰箱中的异味B.用热碱水清除炊具上残留的油污C.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果D.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装解析活性炭除味是利用其具有强吸附性,属于物理变化,A项正确;热碱水除油污是由于油脂在碱性条件下能发生彻底的水解反应,属于化学变化,B项错误;高锰酸钾可氧化水果贮藏时释放出的乙烯,泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可保鲜水果,属于化学变化,C项错误;硅胶具有吸水性,可防止食品受潮,属于物理变化,铁粉具有还原性,可防止食品被氧化,属于化学变化,D项错误。答案A5.(2015年海南,14)单质Z是一种常见的半导体材料,可由X通过如图所示的路线制备。其中X为Z的氧化物;Y为氢化物,分子结构与甲烷相似。回答下列问题:XMg2ZYZ(1)能与X发生化学反应的酸是;由X制备Mg2Z的化学方程式为。(2)由Mg2Z生成Y的化学方程式为,Y分子的电子式为。(3)Z、X中共价键的类型分别是、。解析Z是半导体材料,则Z为Si,氧化物X为SiO2。(1)能与SiO2反应的酸是氢氟酸;根据反应的流程图可知,二氧化硅与Mg反应生成Mg2Si,SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si。(2)Mg2Si与盐酸反应生成的Y为氢化物,则Y的分子式是SiH4,Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4;SiH4与CH4的结构相似,电子式为HSiHHH。(3)硅单质中的共价键是非极性键;SiO2中的共价键为极性键。答案(1)氢氟酸;SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si(2)Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4;HSiHHH(3)非极性键;极性键见高效训练P311.下列说法中,不正确的是()。A.硅单质常用于制造太阳能电池和光纤B.石灰石在工业上常用来制造水泥和玻璃C.碳酸氢钠在医疗上可用于治疗胃酸过多D.氧化铝可用于制造耐高温的容器解析硅是半导体材料,常用于制造太阳能电池,二氧化硅可用于制造光导纤维,A项错误;生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,制造水泥的原料是黏土和石灰石,B项正确;碳酸氢钠能与胃液中的盐酸反应,因此可用于治疗胃酸过多,C项正确;氧化铝的熔点很高,是常见的耐火材料,可用于制造耐高温的容器,D项正确。答案A2.硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是()。A.硅是人类将太阳能转化为电能的常用材料B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应C.石英玻璃和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅解析硅是人类将太阳能转化为电能的常用材料,A项正确;粗硅制备单晶硅的过程:粗硅首先与氯气发生氧化还原反应生成四氯化硅,四氯化硅再与氢气发生氧化还原反应生成纯硅,B项错误;石英玻璃不是硅酸盐制品,是二氧化硅制品,C项错误;盐酸不与硅反应,D项错误。答案A3.材料与化学密切相关,表中对应关系错误的是()。选项材料主要化学成分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、石英二氧化硅解析A项中金刚石是碳的一种单质,错误。答案A4.科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示:容器中进行的反应为Si(粗)+3HCl(g)SiHCl3(l)+H2(g);容器中进行的反应为SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl。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SiHCl3C.两个反应中HCl均作氧化剂D.两个反应互为可逆反应解析该工艺流程中HCl和H2两种气体可循环使用,A项正确;分离Si与SiHCl3可用过滤的方法,B项错误;容器的反应中HCl是氧化产物,C项错误;两个反应不在同一条件下进行,不互为可逆反应,D项错误。答案A5.下列有关硅及其化合物的说法中正确的是()。A.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中B.反应Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3,反应Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2,两反应是相互矛盾的,不可能都发生C.普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料D.祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18,用氧化物形式表示为3BeOAl2O36SiO2解析硅酸钠溶液呈碱性,故Na2SiO3不能保存在磨口玻璃塞试剂瓶中,A项错误;反应是在高温下进行的,CO2为气体,逸散出可使平衡正向移动,促使反应继续进行,B项错误;石英玻璃不属于硅酸盐材料,C项错误。答案D6.下列叙述中正确的是()。A.因为Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2,所以硅酸的酸性比碳酸强B.碳和硅都是第A族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C.二氧化硅既能溶于氢氧化钠溶液又能溶于氢氟酸,所以二氧化硅是两性氧化物D.二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,但二氧化硅不能和水反应生成硅酸解析Na2CO3与SiO2在高温下发生反应,是因为产物中有气体,使平衡正向移动,促使反应能够顺利进行,故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱,A项错误;CO2、SiO2的晶体结构不同,二者物理性质差异较大,B项错误;SiO2与氢氟酸反应生成SiF4和H2O,SiF4不属于盐,该反应中SiO2并未表现碱性氧化物的性质,SiO2属于酸性氧化物,C项错误。答案D7.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐占地壳质量的90%以上。(1)下列物质不属于硅酸盐的是(填字母)。A.陶瓷B.玻璃C.水泥D.生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为,工艺师常用(填物质名称)来雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是(填字母)。A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚C.氧化铝坩埚D.铁坩埚(4)工业上常利用反应:2C+SiO2Si+2CO制备硅单质,该反应中所含元素化合价升高的物质是(填化学式,下同),氧化剂是。解析(1)生石灰是CaO,为碱性氧化物且不含Si元素,不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸,因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”,具有阻燃的功能,因此可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2,故含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,不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C被氧化,SiO2中+4价的硅被还原,因此SiO2作氧化剂。答案(1)D(2)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O;氢氟酸(3)防火剂;D(4)C;SiO28.在下列物质的转化关系中,A是一种固体单质,且常作半导体材料,E是一种白色沉淀,F是最轻的气体单质。据此回答下列问题:(1)B的化学式是,目前在现代通信方面B已被用作的主要原料。(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和过量盐酸反应的离子方程式是。答案(1)SiO2;光导纤维(2)SiO2+2OH-SiO32-+H2O(3)Si+2OH-+H2OSiO32-+2H2(4)SiO32-+2H+H2SiO39.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()。选项操作及现象溶液A通入CO2,溶液变浑浊饱和Na2CO3溶液B通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液,又变浑浊澄清石灰水解析由于相同温度下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,因而会析出NaHCO3晶体,A项正确;H2SiO3与CO2不反应,浑浊不会消失,B项错误;CO2+Ca(ClO)2+H2OCaCO3+2HClO,溶液变浑浊后加入品红溶液,品红溶液被HClO氧化褪色,C项正确。答案B10.证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是()。A.加入过量的盐酸,观察是否有气泡冒出B.加入过量的烧碱溶液,观察是否有固体溶解C.加热至高温,观察是否有气泡冒出,是否有硅酸钙生成D.先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现;若有不溶物则滤出,投入氢氧化钠溶液中看其是否溶解解析SiO2不溶于除氢氟酸以外的酸;CaCO3溶于盐酸时会有气泡产生,SiO2能溶于NaOH溶液。答案D11.(2018年江西景德镇模拟)下列实验方案叙述不正确的是()。A.不能用SiO2与水反应制备H2SiO3B.SiO2(含杂质Fe2O3)滤液制备H2SiO3C.同浓度的Na2CO3溶液的碱性比Na2SiO3溶液的强,说明酸性H2CO3H2SiO3D.将CO2通入Na2SiO3溶液中,根据现象可说明酸性:H2CO3H2SiO3解析SiO2与水不反应,A项正确;Fe2O3不与NaOH溶液反应,过滤可除去,B项正确;事实上Na2CO3的水解程度比Na2SiO3小,碱性弱,C项错误;相对强的酸可制相对弱的酸,D项正确。答案C12.二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的判断,其中正确的是()。SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OSiO2+2CSi+2COSiO2+4HFSiF4+2H2ONa2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2SiO2+3CSiC+2COa.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SiO2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的酸酐的原理e.反应中SiO2既不是氧化剂也不是还原剂A.aceB.bdeC.cdeD.ab解析通常用氢氟酸来刻蚀玻璃,与之对应的是反应,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;反应中碳由0价变为-4价和+2价,硅的化合价和氧的化合价都没有改变,因此二氧化硅既不是氧化剂也不是还原剂,e判断也正确。答案B13.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:.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;.粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2;.SiHCl3与过量H2在1100 下反应制得纯硅,已知SiHCl3能与H2O剧烈反应,在空气中易自燃。请回答下列问题:(1)第步制备粗硅发生反应的化学方程式为。(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0