山东省单县五中高考化学一轮复习《 碳、硅及无机非金属材料》学案.doc

第一节 碳、硅及无机非金属材料 最新考纲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。 知识网络1碳及其化合物的转化关系图2硅及化合物转化关系图3碳、硅及其化合物的转化关系图考点一 应用广泛的非金属单质碳、硅课前预习1c、si单质的存在形态、物理性质及用途(1)自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、c60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。(2)单质的结构、物理性质与用途比较碳硅结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2碳、硅的化学性质：碳单质的化学性质还原性。a与o2的反应(用化学方程式表示)：o2不足：2co2点燃,2co；o2充足：co2点燃,co2。b与其他物质的反应(用化学方程式表示)：与cuo反应：2cuoc高温,2cuco2(可用于金属的冶炼)；与co2反应：co2c高温,2co；与水蒸气反应：ch2o(g)高温,coh2(制水煤气)；与浓硫酸反应：c2h2so4(浓),co22so22h2o。硅的化学性质还原性。a与氢氟酸反应的化学方程式：si4hf=sif42h2；b与naoh溶液反应的化学方程式：si2naohh2o=na2sio32h2；c与o2反应：sio2,sio2。课内探究考点1硅单质的特性非金属的一般规律硅的特性硅还原性强于碳2csio2si2co非金属与强碱溶液反应一般不产生h2硅可与强碱溶液反应产生h2：si2naohh2o=na2sio32h2非金属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，常用于电子部件典题示例判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2013广东高考)高温下用焦炭还原sio2制取粗硅。()(2)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。()(3)(2011山东高考)单质硅常用作半导体材料和光导纤维。()(4)(2011山东高考)硅在自然界中只以化合态的形式存在。()(5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)考点2硅的工业制法1制取粗硅工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。sio22csi2co。2粗硅提纯(1)si2cl2sicl4， sicl42h2si4hcl。(2)si3hclsihcl3h2， sihcl3h2si3hcl。3.注意问题(1)用焦炭还原sio2，产物是co而不是co2。(2)粗硅中含碳等杂质，与cl2反应生成的sicl4中也含ccl4等杂质，经过分馏提纯sicl4后，再用h2还原，得到高纯度硅。典题示例1半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即由sio2制取si。制取过程中不涉及的化学反应是()a2csio2si2cobsio22naoh=na2sio3h2ocsi2cl2sicl4dsicl42h2si4hcl解析：选b工业制取纯硅的工艺流程为：sio2粗硅sicl4纯硅，该工艺流程中不涉及sio2与naoh溶液的反应。当堂达标1硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是()a硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制b从si(s)o2(g)sio2(s)h858.6 kjmol1可知，硅燃烧放出的热量多c自然界中硅的储量丰富，可以从自然界直接获得单质硅d硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一解析：选c自然界中的硅是以化合态的形式存在，故不能从自然界中直接获得单质硅。2在浓硝酸水浓硫酸氢氟酸氢氧化钠溶液中，能与单质硅起化学反应的是()abc d解析：选csi与水、浓h2so4、浓hno3均不发生反应，但si能与氢氟酸、naoh溶液反应放出h2。3制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(sihcl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：(1)写出由纯sihcl3制备高纯硅的化学方程式为_。(2)整个制备过程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为_；h2还原sihcl3过程中若混入o2，可能引起的后果是_。解析：(1)h2还原sihcl3得到si和hcl。(2)sihcl3遇水剧烈反应生成h2sio3、hcl和另一种物质，依据原子守恒，判断另一物质是h2。因h2还原sihcl3的反应条件是高温(1 357 k)，若混入o2，则h2与o2混合加热可能发生爆炸，同时，o2也可能氧化sihcl3。答案：(1)sihcl3h2si3hcl(2)sihcl33h2o=h2sio33hclh2氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化sihcl3考点二 性质迥异的氧化物二氧化硅和二氧化碳课前预习3二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，微溶于水化学性质与水反应不反应co2h2oh2co3与酸反应只与氢氟酸反应：sio24hf=sif42h2o不反应与碱反应sio22naoh=na2sio3h2o(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)co2少量：co22naoh=na2co3h2o、co2过量：co2naoh=nahco3与盐反应如与na2co3反应：sio2na2co3na2sio3co2如与na2sio3反应：na2sio3h2oco2(不足)=h2sio3na2co3或na2sio32h2o2co2(足量)=h2sio32nahco3与碱性氧化物反应如与cao反应：sio2caocasio3如与na2o反应：na2oco2=na2co3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐课内探究命题点含硅化合物的特性物质一般规律含硅化合物的特性sio2酸性氧化物一般与水反应生成相应酸sio2不溶于水，不与水反应酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应sio24hf=sif42h2o“较强酸制较弱酸”是复分解反应的一般规律，h2co3酸性强于h2sio3 na2sio3co2h2o=na2co3h2sio3以下反应不能说明酸性的强弱na2co3sio2na2sio3co2caco3sio2casio3co2h2sio3无机酸一般易溶于水硅酸难溶于水硅酸盐大多数硅酸盐难溶于水常见的可溶性硅酸盐为na2sio3，水溶液俗称水玻璃典题示例1指出下列反应中sio2所表现的化学性质或作用，在ae选项中选择正确答案填入括号内。sio22naoh=na2sio3h2o()sio2na2co3na2sio3co2()sio22csi2co()sio23csic2co()sio24hf=sif42h2o()a作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀b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出来e未参加氧化还原反应答案：cdbea2下列说法正确的是()a在粗硅的制取中发生2csio22cosi，硅被还原，所以碳的还原性强于硅的还原性b盛放naoh溶液时，使用带玻璃塞的磨口瓶c用sio2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入co2d由na2co3sio2na2sio3co2可知，硅酸的酸性强于碳酸解析：选c选项a、d的反应在高温下均生成了气体，使平衡正移，致使反应能顺利进行，但不能说明c、si的还原性强弱，也不能说明h2sio3与h2co3酸性的强弱，故错误；naoh能与玻璃成分中的sio2反应生成na2sio3而使瓶塞粘在一起。由sio2制取h2sio3的过程为：si深度思考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形式存在。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)co2(hcl)：_。答案(1)通过盛有浓naoh溶液的洗气瓶(2)通过盛放灼热cuo的硬质玻璃管(3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管(4)通过饱和nahco3溶液或酸性kmno4溶液(5)通过饱和nahco3溶液当堂达标(2015江苏高考8)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )a粗硅sicl4sibmg(oh)2mgcl2(aq)mgcfe2o3fecl3(aq)无水fecl3dagno3(aq)ag(nh3)2oh(aq)ag【解析】选a。si2cl2sicl4,sicl42h2si4hcl,a项正确;工业上制备mg是电解熔融状态下的氯化镁,b项错误;直接加热蒸发fecl3溶液最终得不到无水氯化铁,需要在干燥的氯化氢气流中蒸发,c项错误;蔗糖是非还原性糖,与银氨溶液不反应,d项错误。2(2015西安质检)下列关于sio2和co2的叙述中不正确的是()a都是共价化合物bsio2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨c都能溶于水且与水反应生成相应的酸d都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应解析：选csio2和co2中都只含有共价键，均为共价化合物，a项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，b项正确；sio2不溶于水且与水不反应，c项错误；sio2与强碱溶液反应生成硅酸盐，co2与强碱溶液反应生成碳酸盐或碳酸氢盐，d项正确。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，则对应答案栏可不填写)。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。粉末状混合物选择的试剂选用的操作(1)caco3(sio2)(2)sio2(nahco3)(3)sio2(fe2o3)(4)sio2(h2sio3)解析：(1)利用sio2与naoh溶液反应生成可溶性的na2sio3，而caco3与naoh溶液不反应。(2)利用nahco3溶于水而sio2不溶，加水后过滤可除去sio2中的nahco3。(3)fe2o3能溶于盐酸而sio2不溶，用盐酸溶解后过滤可得sio2。(4)h2sio3加强热能分解为sio2。答案：(1)b(2)d(3)a(4)4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 结晶粉末状混合物选择的试剂选用的操作(1)caco3(sio2)(2)nacl(sio2)(3)sio2(fe2o3)(4)sio2(caco3)(5)sio2(nh4cl)答案(1)b(2)d(3)a(4)a(5)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。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)nh4clnh3hclo2na2sio3h2sio3。规律方法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si：sio22csi2co；(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；(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na2sio3溶液中通入co2能发生下列反应：na2sio3co2h2o=h2sio3na2co3，但在高温下sio2na2co3na2sio3co2也能发生。考点三 硅酸、硅酸盐、无机非金属材料知识梳理1硅酸(1)弱酸性：h2sio3难溶于水，其酸性比碳酸弱，不能使指示剂变色，能与强碱(如naoh)反应，反应的化学方程式为h2sio32naoh=na2sio32h2o。(2)不稳定性：h2sio3不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为h2sio3,sio2h2o。(3)硅酸的制备及硅胶：制备原理：可溶性硅酸盐(如na2sio3)与其他酸(如盐酸)反应的化学方程式为na2sio32hcl=h2sio32nacl。硅胶：硅酸在水中易聚合形成硅酸凝胶，经干燥脱水后即得硅胶，常用作干燥剂和催化剂的载体。2硅酸盐(1)硅酸盐：是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸盐组成的表示方法：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(na2sio3)可表示为na2osio2，长石(kalsi3o8)可表示为k2oal2o36sio2。(3)硅酸钠：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。与酸性较硅酸强的酸反应：a与盐酸反应的化学方程式：na2sio32hcl=2naclh2sio3。b与co2水溶液反应的化学方程式：na2sio3h2oco2=na2co3h2sio3。用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。3无机非金属材料(1)传统无机非金属材料：如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。常见硅酸盐材料如下表。水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃熔窑陶瓷窑(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。课内探究1(2013上海高考)sio2是硅酸盐玻璃(na2casi6o14)的主要成分，na2casi6o14也可写成na2ocao6sio2。盛放naoh溶液的试剂瓶若用玻璃塞容易形成瓶体与瓶塞粘连，而无法打开，发生反应的化学方程式为_。长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式naalsi3o8可推知钙长石的化学式为_。解析：玻璃的成分中含有sio2，能与naoh溶液反应生成粘性很强的na2sio3而发生粘连，反应方程式为sio22naoh=na2sio3h2o。由于钙长石和钠长石中氧原子的物质的量分数相同，钠长石中钠与铝的原子个数比为11，扩2倍后可知钙长石中钙和铝的原子个数比为12。钠长石中氧原子的物质的量分数为，则钙长石用氧化物的形式表示为caoal2o3nsio2，因此：132n8，n2，钙长石的化学式为caoal2o32sio2，即为caal2si2o8。答案：sio22naoh=na2sio3h2ocaal2si2o82(2015洛阳模拟)胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(mg2si3o8nh2o)等化合物。(1)三硅酸镁的氧化物形式为_。(2)al2o3、mgo和sio2都可以制耐火材料，其原因是_。aal2o3、mgo和sio2都是白色固体bal2o3、mgo和sio2都是金属氧化物cal2o3、mgo和sio2都有很高的熔点解析：(1)mg2si3o8nh2o改写成氧化物的形式为2mgo3sio2nh2o。(2)al2o3、mgo和sio2均具有很高的熔点，故可作为耐火材料。答案：(1)2mgo3sio2nh2o(2)c方法技巧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个数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化为整数。如正长石：kalsi3o8不能写成k2oal2o33sio2，应写成k2oal2o36sio2。当堂达标1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料()(2012新课标全国卷，8b)(2)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)(3)甲乙丙，若甲为焦炭，则丁可能是o2()(2013江苏，6a)(4)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)(5)高温下用焦炭还原sio2制取粗硅()(2013广东理综，11c)(6)sio2有导电性，所以sio2可用于制备光导纤维()(2012广东理综，12b)(7)硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中()(2012海南，4b)(8)水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂()(2010江苏，4b)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)(8)解析(4)sio2不能导电。(6)合成纤维不是无机非金属材料而是有机物。(7)应用橡胶塞。2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na2sio3h2oco2=na2co3h2sio3，反应na2co3sio2na2sio3co2，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生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：选d硅酸钠溶液呈碱性，故na2sio3不能保存在磨口玻璃试剂瓶中，a错误；b项中反应是在高温下进行的反应，其原因是co2为气体，可使平衡正移，促使反应能够进行，b错误；石英玻璃不属于硅酸盐材料，c错误。3.2014天津高考t7(4) 晶体硅(熔点1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅的过程如下：si(粗)sicl4sicl4(纯)si(纯) (1)工业上用焦炭与石英砂在高温下反应制取粗硅，其反应的化学方程式为_。上述反应中的氧化剂是_，还原剂是_。(2)用焦炭和石英砂制取粗硅为什么要隔绝空气进行？_。(3)粗硅与cl2加热到460 时发生反应，写出该反应的化学方程式_。(4)在1 100 时，sicl4被h2还原的化学方程式为_。(5)如何通过实验除去sio2中混有少量的caco3杂质？_。(6)石英既能与naoh溶液反应，又能与氢氟酸反应，它是两性氧化物吗？试分别写出它与naoh溶液、氢氟酸发生反应的化学方程式。_。(7)中学化学中能与naoh溶液反应生成h2的单质有哪些？试分别写出反应的化学方程式_。(8)陶瓷、水泥、玻璃是常用的硅酸盐材料，其中，生产普通玻璃的主要原料是什么？_。答案：(1)sio22csi2cosio2c(2)焦炭能与空气中的氧气发生反应(3)si2cl2sicl4(4)2h2sicl4si4hcl(5)加入盐酸后过滤(6)不是sio22naoh=na2sio3h2osio24hf=sif42h2o(7)al和si2al2naoh2h2o=2naalo23h2si2naohh2o=na2sio32h2(8)石英砂、纯碱和石灰石4(2015北京高考27)研究co2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。(1)溶于海水的co2主要以4种无机碳形式存在,其中hc占95%,写出co2溶于水产生hc的方程式: 。 (2)在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式: 。同位素示踪法证实光合作用释放出的o2只来自h2o,用18o标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:(ch2o)xx18o2xh2o(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础,测量溶解无机碳,可采用如下方法:气提、吸收co2,用n2从酸化后的海水中吹出co2并用碱液吸收(装置示意图如下),将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为nahco3,再用xmoll1hcl溶液滴定,消耗yml hcl溶液,海水中溶解无机碳的浓度=moll1。(4)利用如图所示装置从海水中提取co2,有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取co2的原理: 。用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是 。【解题指南】解答本题时应明确以下4点:(1)根据流程图中的箭头判断反应物与生成物:钙化作用生成caco3、co2。(2)光合作用释放出的o2只来自h2o。(3)与电源正极相连的是阳极,阳极发生氧化反应。(4)阳离子膜只允许阳离子通过。【解析】(1)二氧化碳溶于水生成碳酸,然后碳酸电离。即co2h2oh2co3,h2co3hch。(2)根据反应物是hc,生成物是caco3和co2,易知本题的离子方程式为ca22hccaco3co2h2o。由o2只来自h2o及示踪原子的标记可知水分子含18o,而且分子个数是2x,根据元素守恒法可知方程式中的缺项物质为xco2、2xo。(3)注意酸化的试剂要用硫酸,一定不能用盐酸,hcl会挥发出来影响后续的滴定,如图。该滴定过程转化的关系式为co2hchcl1 1n(co2)xmoll1y103l解得:n(co2)=xy103mol所以:c(无机碳)=xy/zmoll1(4)a室是阳极室,发生氧化反应:2h2o4eo24h,出去的海水ph6,显酸性,表明反应后溶液由碱性变为酸性,a室中的h通过阳离子交换膜进入b室,发生反应:hchco2h2o。c室是阴极室,发生还原反应:2h2o2e2ohh2,即c室生成碱,然后用碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的ph。答案:(1)co2h2oh2co3,h2co3hch(2)ca22hccaco3co2h2oxco22xo(3)xy/z(4)a室发生的反应:2h2o4eo24h,h通过阳离子交换膜从a室进入b室,发生反应:hchco2h2oc室发生的反应:2h2o2e2ohh2,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的ph1(2015福建高考6)下列制作铅笔的材料与相应工业不对应的是( )a橡皮擦橡胶工业b铝合金片冶金工业c铅笔芯电镀工业d铅笔漆涂料工业【解析】选c。a.橡皮擦的原料是橡胶,涉及橡胶工业的生产,正确。b.铝合金片涉及金属的冶炼过程,与冶金工业有关,正确。c.铝笔芯的原料是石墨,与电镀工业无关,错误。d.铅笔外边刷的油漆,与有机合成的材料及涂料工业有关,正确。【误区提醒】铅笔芯的主要成分不是铅,而是石墨,与电镀工业无关。2有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是()a高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片b硅可由二氧化硅还原制得c低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应d自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅答案d解析自然界中不存在单质硅。3下列关于sio2和co2的叙述中不正确的是()a都是共价化合物b都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应c都能溶于水且与水反应生成相应的酸dsio2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨答案c解析二氧化硅不溶于水，硅酸是利用可溶性硅酸盐与酸反应制得的。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答案d解析si2naohh2o=na2sio32h2，si4hf=sif42h2， sio22naoh=na2sio3h2o。5(2015太原调研)下列叙述正确的是()a利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能bco、co2均易与血红蛋白结合而中毒c从sio2制备高纯si的过程反应中只涉及置换反应dsio2和h2o反应可直接制备h2sio3解析：选a高纯硅的其中一个用途就是制成光电池；co2与血红蛋白不结合；从sio2制备高纯si的过程反应中还涉及化合反应；sio2和h2o不反应。6(2015济南联考)下列离子方程式的书写正确的是()a水玻璃中通入过量二氧化碳：na2sio3co2h2o=2nacoh2sio3b澄清石灰水中通入过量二氧化碳：ca(oh)22co2=ca22hcoc硅与氢氟酸的反应：si4h4f=sif42h2d二氧化硅溶于烧碱溶液中：sio22oh=sioh2o解析：选dna2sio3是强电解质，应拆成na、sio，且应生成hco，a错；b项正确写法是co2oh=hco；c项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成h和f。7从与naoh溶液反应所得产物(纯净物)类型差异性角度上看，下列四种物质有一种明显不同于其他三种物质，该物质是()asio2bco2csi dal2o3解析：选c硅与naoh溶液反应生成的是氢气与盐(单质与化合物)，另外三种物质与naoh溶液反应生成的是盐与水(均是化合物)。8(2015宿州模拟)下列叙述中正确的是()a因为na2co3sio2na2sio3co2，所以硅酸的酸性比碳酸强b碳和硅都是a族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似c二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，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：选da项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体生成，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错误；co2和sio2的物理性质差异较大，b错误；sio2与氢氟酸的反应不属于酸性氧化物与一般酸的反应，在此反应中sio2并没有表现出碱性氧化物的性质，c错误。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()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，因此应是先与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。10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()ana2sio3 bna2sio3与na2co3csio2与na2co3 dsio2、na2sio3及na2co3解析：选a通入少量co2生成少量na2co3和h2sio3，高温充分灼烧又发生反应：h2sio3sio2h2o，sio2na2co3na2sio3co2。11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()asio2属于两性氧化物b盛放na2co3溶液的试剂瓶用玻璃塞c硅胶吸水后可重复再生d图中所示的转化都是氧化还原反应解析：选csio2是酸性氧化物；na2co3溶液呈碱性，试剂瓶不能用玻璃塞；题图中有的转化不是氧化还原反应，例如sio2与naoh溶液的反应。12下列除杂方法正确的是()asio2中含al2o3杂质，可以加入足量naoh溶液然后过滤除去bco2中含有co杂质，可以通入盛有cuo的玻璃管且加热cco2中含有hcl杂质，可以通过盛有na2co3溶液的洗气瓶dna2co3溶液中含有na2sio3杂质，可以通入足量的co2，然后过滤解析：选ba项，sio2、al2o3均与naoh溶液反应；c项，应通过盛有饱和nahco3溶液的洗气瓶；d项，引入nahco3。13(2015安徽高考9)下列有关说法正确的是( )a在酒精灯加热条件下,na2co3、nahco3固体都能发生分解bfe(oh)3胶体无色、透明,能产生丁达尔现象ch2、so2、co2三种气体都可用浓h2so4干燥dsio2既能和naoh溶液反应又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)酒精灯火焰的温度达不到碳酸钠分解温度;(2)氢氟酸与二氧化硅反应不是生成盐和水。【解析】选c。碳酸钠热稳定性较好,在酒精灯的温度下,不会分解,a错误;fe(oh)3胶体是红褐色,不是无色,b错误;氢氟酸能与sio2反应体现氢氟酸的特性,sio2与其他酸不反应,不是两性氧化物,d错误。14a、b、c、d、e五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用r表示)的单质能与naoh溶液反应生成盐(na2ro3)和氢气。请回答下列问题：(1)写出各物质的化学式：a_；b_；c_；d_；e_。(2)写出反应的化学方程式：_，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)写出反应的离子方程式：_。(5)h2co3的酸性强于e的，请用离子方程式予以证明：_。答案(1)sio2casio3na2sio3sih2sio3(2)sio22csi2co12(3)si2ohh2o=sio2h2(4)sioca2=casio3(5)sioco2h2o=h2sio3co解析解答本题的“突破口(1)”是非金属元素r的单质能与naoh溶液反应生成盐(na2ro3)和氢气，说明是硅及其化合物之间的转化。“突破口(2)”是反应条件“高温”，a在高温条件下，能与焦炭、caco3发生反应，则a为sio2。从而顺藤摸瓜推知b为casio3，d为si，e为h2sio3。15(2015山西六校联考)以磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑(sio2nh2o)、磷及甲醇，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。(1)上述反应中，属于置换反应的是_(填：、)。(2)已知sihcl3的沸点为33.0 ，提纯sihcl3适宜的方法是_。(3)高温下进行的反应的化学方程式为_；固体废弃物casio3可用于_。(4)反应需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是_。解析：反应为sio22csi2co。从图中可以看出，反应的反应物为sio2、c和ca3(po4)2，产物为co、p和casio3。反应为si3hcl=sihcl3h2。反应的反应物有sihcl3和h2o，产物有hcl、h2和sio2nh2o。反应为co2h2=ch3oh。(1)置换反应是单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，只有、符合。(2)sihcl3的沸点低，可用蒸馏法分离出来。(4)反应产生h2，若与o2混合会引起爆炸。从流程图中的反应可知，sihcl3可以与h2o反应，所以反应必须在无水条件下反应。答案：(1)、(2)分馏(蒸馏)(3)ca3(po4)25c3sio23casio32p5co生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等(4)sihcl3会水解，同时产生的h2与o2混合会发生爆炸16(2014全国卷)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及x射线防护材料等。回答下列问题：(1)铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第_周期、第_族；