第二节硅及其化合物专项训练

1、第二节硅及其化合物专项训练第三节硅酸盐工业简述【例题精选】：例1金刚砂（SiC）也是原子晶体，试将金刚砂、金刚石、硅、二氧化硅的熔 点，由高到低排列的是A .二氧化硅金刚砂 硅金刚石B. 金刚砂硅二氧化硅 金刚石C. 金刚石 二氧化硅金刚砂 硅D .硅金刚石 二氧化硅 金刚砂分析：碳原子半径大于氧，但小于硅 Si C键长小于Si Si键长，而大于Si O键长共价键键长：C C键Si O键Si C键Si Si键共价键键能：C C键Si O键Si C键Si Si键共价键键长越短，键能越大，贝U原子晶体的熔点越高选 C答案：C 例2两个原硅酸分子的0H原子团之间可以相互作用而脱去一分子水CHI2H4

2、SiO4=H6Si2O7+ H2O原硅酸结构为：厂厂：则在所得的H6Si2O7分子的0H结构中，含有的硅氧键数目为C. 7D. 8如图所示：H I0IH - 0 - SiI0IH分析：此题是一道选择题，也是一道信息迁移题给出的新情境是原硅酸结构 及脱水反应，考查内容是H6Si2O7分子中的硅氧键数目。两个原硅酸共有 8个硅 氧键，当它们相互作用时，虽然有一个硅氧键断裂，但又形成一个新的硅氧键，HI0丄0 H HD-Si-OH L'IIH故硅氧键的总数目没有变，仍然是 8答案：D例3能证明碳酸比硅酸的酸性强的实验事实是A . CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成B. CO2 （干

3、冰）是分子晶体，而 SiO2却是原子晶体C. 高温下能发生反应：Na2CO3 + SiO2Na2SiO3 + CO2D. CO2溶于水生成碳酸，而 SiO2却不溶于水分析：酸的强弱和酸酐的晶体类型与常温时所处的状态，化学活泼性的强弱 无关，所以备选答案B不正确。备选答案C是在高温下发生的反应，而不是在 溶液中进行的，平时我们所说的强酸制弱酸是指的在溶液中进行的反应规律，所以此答案不对。酸的强弱和酸酐能否溶于水关系不十分密切，所以备选答案D不正确。只有A说明的正是强酸制弱酸的规律。.选 A答案：A 例4将23g石英与60g石灰石在高温下发生反应，产生的气体在标准状况下的 体积是A . 5.6 L

4、B . 11.2 L C. 13.44 LD . 6.72 L分析：本题为计算选择题。石英与石灰石在高温下反应生成硅酸钙和二氧化碳，同时必须注意石灰石在高温下分解也产生二氧化碳，按常规计算如下：CaCO3 + SiO2CaSiO3 + CO210060x23解得 x=38.33（克）CaCO3剩余克数为:CaCO322.4yy=8.59（升）60 - 38.33=21.67（克）McaO + CO210022.421.67z 解得 z=4.85（升）共产生气体：8.59+4.85=13.44（升）但是，作为计算选择题，一般要分析它有无特殊的解法，以加快解题速度，从这个反应的全过程可以明显地看到

5、 CaCO3中的CO32-必须全部转化为CO2即CaCO3CO210022.4“60 72.4刁60xx1344（升）100答案：C例5 Fe3O4若看作“混合氧化物”时可写成 FeO Fe2O3若看作一种盐时又可写 成Fe（FeQ）2。根据化合价规则和这种书写方法，PSO4可以分别写成和。等mol的FesO4和PbsO4分别和浓盐酸反应时，所消耗 HCI的物质的量相 等，不同的是，高价的铅能将盐酸氧化而放出氯气。试写出FesO4、Pb3O4分别和浓盐酸反应的方程式，。12分析：Fe元素有+2、+3价，FesO4中有-铁元素为+2价、-铁元素为+3价。33与铁元素不同，铅呈+4、+2价，按化合

6、价规则及题中要求的写法(即低价在前， 高价在后且高价元素形成酸根)，故 Pb3O4应改写为下列两种形式2PbO PbO2 和Pb2PbO4盐酸不属于氧化性酸，与Fe3O4反应时为非氧化还原反应，与 PbsO4 反应时则为还原剂，被氧化生成 Cb, Pb能被还原为忑，可根据此写方程式。答案：(1) 2PbO - PbO2(2) Pb2PbO4(3) Fe3O4 + 8HCI = FeCb + 2FeCb + 4出0(4) Pb3O4 + 8HCI = 3PbCl2 + Cl2 + 4H2O【专项训练】：一、选择题1、与普通玻璃具有相同组成的是A 光学玻璃B 有色玻璃C 钢化玻璃D 有机玻璃2、S

7、iCl4与CCI4有类似结构，对其性质推断错误的是 A 是分子晶体B 常温下是气体C熔点高于CCI4D 易溶于水3、下列盐溶液中，加入BaCl2溶液生成白色沉淀，再加入稀 HNO3振荡，白色 沉淀不消失的是A . Na2SO3B . K2CO3C. Na3PO4D. Na2SiO34、常温下，不能与硅反应的物质是A. F2B .硝酸C. HF溶液 D. NaOH溶液5、某些保健品中有锗元素(Ge)，它在周期表的第四周期IVA族。有关锗的叙 述正确的是A .锗的原子序数为34B. 锗可以生成化学式为Na2GeO3的盐C. 锗的金属活动性应比钠强D .单质锗是半导体材料6下列各组物质，前者不能制出

8、后者的是C . SiO2 和 CO2D . F2 和 O2A . Cu 和 FeB . C 和 Si7、下列微粒中，不是四面体结构的是A. NH3B .白磷C.石墨D.晶体硅8、用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中不正确的是A .钙沸石 Ca(Al2Si30io) 3H2O 表示为 CaO AI2O3 3Si O 2 3H2OB. 镁橄榄石Mg2SiO4表示为2MgO SiO2C. 正长石 KAISi 3O8表示为 K2O Al 2O3 3SiO2D .高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4表示为 Al 2O3 2SiO3 2H2O9、证明石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法

9、是A .加入过量盐酸，观察是否有气泡冒出B. 加入过量烧碱溶液，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，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解10、下列物质中，属于原子晶体的化合物是金刚石； 石墨； 晶体硅； 食盐； 石英(纯)； 干冰A. B.C.只有D.11、下列化学式能真正表示物质分子组成的是A . H2OB . PC . SiH4D . SiO212、实验室里熔化氢氧化钠时，不能选择用的坩埚是A .石墨坩埚B .石英坩埚C .铁坩埚 D .瓷坩埚13、能够解释CO2比SiO2熔沸点低的

10、原因是A . C-O键能大于Si - O键能B . C-O键能小于Si-O键能C .破坏CO2晶体只需克服分子间作用力，破坏SiO2晶体需破坏Si-O共价 键D. 破坏CO2晶体需要破坏C-O共价键，破坏SiO2晶体需要克服分子间作 用力14、下列离子方程式不正确的是 2 A .石英与烧碱溶液反应：SiO2 + 2OH- = SiO3 - + H2OB. 往烧碱溶液里通入过量 CO2: CO2 + 2OH- =CO32- + H2OC .向小苏打溶液里加入过量石灰水： Ca2+ + OH- + HCO3- = CaCO + H2OD 向水玻璃中加入盐酸：SiO32- + 2H+ + H2O =

11、 H4SQ4*15、在含有amol Ba(OH)2的溶液中，缓缓地通入bmol CO2,若CO2完全反应， 最后得到沉淀的质量不可能是A . 197ag B . 197bg C. 192(2a b)g D. 197(2b a)g二、填空题：1、在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围有(1)个氧原子，每个氧原子周围 有(2)个硅原子，硅和氧原子间以(3)键结合。其晶体是由硅原子和氧原子按(4)个数比组成的(5)状的(6)晶体。2、如何除去下列物质中的杂质(只写化学方程式)(1) 固体 N82CO3 中含有 NaHCO3(2) NaHCO3溶液中含 Na2CO3(3) CO中混有CO2(4) SiO2

12、中混有 CaCO33、化合物YX2、ZX2中，X、丫、Z都是前三周期元素，X与丫属于同一周 期，且原子序数相差2, Z与丫同一主族。X原子的最外层电子数为前一电子层 上电子数的3倍。试回答：(1) X、丫、Z的元素符号分别为、(2) YY2的化学式是_a_，电子式是，它的晶体类型是晶体。 此物质固态时是 d色e状晶体，它俗称 f ，它变成气体时会 g热， 经常用作 h 。(3) ZX2的晶体属于 a晶体，它的熔点比 YX2 b 。4、三硅酸镁被用来治疗胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁 Mg2SiO3O8 nH2O改写成氧化物形式为(1)写岀中 和胃酸CHCl

13、的化学方程式(皆生成只含两种元素的化合物)(2)5、 A、B、C、D四种化合物，A、B、C中含相同阳离子。A的质子总数为 38,微溶于水，B易溶于水而C难溶于水，固体D可用于人工降雨，并是保存 食品的良好致冷剂。A、B、C、D有如下转化关系：A+B=2C+2H2,B C+D+H2O, C+D+H2O=B , A+D=C+H 2O推断A、B、C、D各物质(用化学式表示) A BCD三、计算题1取含SiO2杂质的Na2CO3和NaHC03的固体样品33.4g,经高温加热，将产生的气体通入足量石灰水中，得沉淀 20克，将残留物加入水中无沉淀产生； 取等质量样品，与2mol/L HCl反应，恰好用去2

14、00mL HCl，求样品中SiO2的百 分含量？2、已知高温下能发生反应SiC，现在SiO2和炭粉混合物共a mol，在高温中电炉中充分反应，反应完全后，冷却得到残留固体(1) 写出可能发生的反应方程式SiO2 + C 二恳SiO2 +(2) 若SiO2与混合物的物质的量之比为x(0<x<1)，试讨论x在不同的取值 范围内，残留固体的成分和各成分物质的量。(用含 x或a的表达式来表示)【答案】：1、C2、BD 3、AD4、B5、BD 6、A7、C 提示：在这四种物质中，晶体硅是同学较熟悉的四面体结构，而对于 氨和白磷，则易误以为不是四面体而误选& C14、B9、D15、AD

15、10、C11、AC12、BD13、C1、(1) 4(2) 2(3) Si O (共价键)(4) 1 : 2(5) 立体网状(6)原子2、( 1) 2NaHCO3 - N&C03 + H2O + CO2(2) Na2CO3 + C02 + H2O = 2NaHCO3(3) CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 或 CO2 + C-2CO(4) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO23、( 1) O、C、Si(2) a： CO2; B:亠：；c：分子；d:白；e：雪；f:干冰；g：吸；h：致冷剂(3) a.原子 b.高4、( 1) 2MgO 3Si

16、O2 nH2O(2) 2MgO 3SiO2 nH2O+4HCI = 2MgCI 2 + 3SO + (n+2) H2O5、 A. Ca(OH)2 B. Ca(HCO3)2 C. CaCQ D. CO2提示：本题突破口为D，由它的用途可知为CO2,再由第2个方程式可知B 为碳酸氢盐，C为碳酸盐，再由第1、第2个方程式可知A为碱，因为A、B、 C含相同离子，且溶解性中碱微溶，盐难溶，可大到推断为Ca2+，再由A的质子数为38进一步证实为Ca2+1、18.0%提示：NaSiO3NnQOh可能有 Si 6不存在SiO3NaHCOj中性2他1虽2叩血h®_，彩吉设 33.4克样品中含 SiO2

17、 xmol、Na2CO3 ymol、NaHCO3 zmol 则：60x + 106y + 84z = 33.4SiO2 + Na2CO3、亠 Na2SiO3 + CO2xmolxmol2NaHCO3=Na2CO3 + H2O + CO2zmol0.5zmolCO2 + Ca(OH)2 = CaCg + H2O(x+0.5z)mol(x+0.58z)mol(x+0.5z) x 100=20Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H 2O + CO2ymol2ymolNaHCO3 + HCl = NaCl + H 2O + CO2zmolzmolc200 2y + z = 21000&qu

18、ot;60x +106y +84z = 33.4联立方程 “x+0.5z) x 100 = 20 解得厂0.1(mol) z = 0.2(mol) 2y + z = 0.41 2 32、杂质SiO2的百分含量为：01 60 100% =18.0%334SiO2 + 3C SiC + 2CO(1)SiO2 + 2C Si + 2CO 1-Si:(121(2)当 1>x> 3-x) a mol1x=-3Si:-a mol 或31(1 - x) a mol2Si:( 4x 1) a mol SiC:(1 3x)amol_ 141门>x>041提示： 当1>x> -时，SiO2过量， 3残留物为SiO2和Si SiO2 +11、1、SiC: amol或 (1-x)amol或 axmol43SiC: xamolC: (1 4x)amol式计算2C-(1x) a211残留固体含 SiO2 xa (1 - x)a (3x-1)a(mol)22(1x)a (1-x)aSi:amol 或 (1 -x)amol 或 axmol321i当-.x -时，恰好完全反应，按 和 式计算残留物为Si和SiC3 4SiO2 + 2CSiSi + C SiCax 2ax ax (1-x)a-2