化學(xué)一輪精品復(fù)習(xí)學(xué)案：4.1 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅

1、第四章 非金屬及其化合物第一節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅【高考新動(dòng)向】考點(diǎn)梳理1.了解碳、硅單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解碳、硅單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。3.了解常見無(wú)機(jī)非金屬材料的性質(zhì)和用途【考綱全景透析】一、C、Si單質(zhì)性質(zhì)及其用途的比較。1.物理性質(zhì)碳硅存在形態(tài)既有游離態(tài)，又有化合態(tài)；主要單質(zhì)有：金剛石、石墨、C60等同素異形體在地殼中的含量?jī)H次于氧，全部以化合態(tài)存在；主要單質(zhì)有：晶體硅和無(wú)定性硅兩大類單質(zhì)的物理性質(zhì)金剛石熔點(diǎn)很高，硬度很大；石墨熔點(diǎn)很高（比金剛石高）硬度較小，能導(dǎo)電，有滑膩感。晶體硅，灰黑色，有金屬光澤；與金剛石相似，熔點(diǎn)很高，硬度很大；是良好的半

2、導(dǎo)體材料。用途金剛石用作切割工具；石墨用作電極、鉛筆芯。含硅4的硅鋼具有很高的導(dǎo)磁性，主要用作變壓器鐵芯；含硅15的硅鋼具有很好的耐酸性能，作為耐酸材料；制光電池等2.化學(xué)性質(zhì)(1)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)還原性與O2反應(yīng)：O2不足：2C+O2點(diǎn)燃 2CO；O2充足：C+O2 點(diǎn)燃 CO2與其他物質(zhì)反應(yīng)：a.與CuO反應(yīng)：2CuO+C 2Cu+CO2 (可用于某些金屬的冶煉)；b.與CO2反應(yīng)：CO2+C 高溫 2CO；c.與水蒸氣反應(yīng)：C+H2O(g)高溫 CO+H2 (用于生產(chǎn)水煤氣)；d.與濃硫酸反應(yīng)：C+2H2SO4(濃) CO2+2SO2+2H2O。(2)硅的化學(xué)性質(zhì)還原性 與氫氟酸反應(yīng)：S

3、i+4HF=SiF4+2H2；與NaOH溶液反應(yīng)：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2;與O2反應(yīng)：Si+O2 SiO2。二、CO2和SiO2的比較物 質(zhì)二氧化硅二氧化碳晶體類型原子晶體分子晶體物理性質(zhì)硬度大、熔沸點(diǎn)高、常溫下為固體、不溶于水熔沸點(diǎn)低，常溫下為氣體，微溶于水化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2 + H2O H2CO3與酸反應(yīng)SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O不反應(yīng)與堿反應(yīng)高溫SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O高溫盛堿液的試劑瓶用橡皮塞CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或CO2 + NaOH = 2NaHCO3與鹽反應(yīng)SiO

4、2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2高溫SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClOCO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3與堿性氧化物反應(yīng)SiO2 + CaO CaSiO3 CO2 + Na2O Na2CO3與碳反應(yīng)CO2+C高溫 2CO；主要用途化工原料、滅火劑。干冰用作制冷劑，人工降雨。制光學(xué)儀器、石英玻璃。水晶可制作飾品，常用來(lái)制造通訊材料光導(dǎo)纖維。 3、硅酸及硅酸鹽（1）硅酸物理性質(zhì)：與一般的無(wú)機(jī)含氧酸不同，硅酸難溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)：a.弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，與NaOH

5、溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2SiO3+2NaOH= Na2SiO3+2H2O。b.不穩(wěn)定性：受熱易分解，化學(xué)方程式為：H2SiO3 H2O+ SiO2。制備：通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得，如Na2SiO3溶液與鹽酸反應(yīng)：Na2SiO3+2HCl= H2SiO3+2NaCl用途：硅膠可用作干燥劑、催化劑的載體等。2、硅酸鹽硅酸鹽：硅酸鹽是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。硅酸鈉：硅酸鈉溶液俗稱水玻璃，是無(wú)色黏稠液體，常用于制備黏合劑、防腐劑、耐火材料。硅酸鹽組成的表示通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成：如硅酸鈉（Na2SiO3）可表示為Na2O

6、·SiO2。長(zhǎng)石（KAlSi3O8）可表示為K2O·Al2O3·6SiO2。（注意：硅酸鹽寫法與氧化物寫法中各元素的化合價(jià)保持不變，原子個(gè)數(shù)比相等；表示順序一般為：活潑金屬的氧化物·較活潑金屬的氧化物·二氧化硅·水。三、常見無(wú)極非金屬材料及其主要用途1.傳統(tǒng)的無(wú)極非金屬材料硅酸鹽材料是傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料：玻璃、水泥、各種陶瓷等都是以黏土、石英和長(zhǎng)石等為原料生產(chǎn)的硅酸鹽制品，比較如下硅酸鹽產(chǎn)品水 泥玻 璃陶瓷原 料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土反應(yīng)原理發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化（不作要求）高溫高溫SiO2 + Na2CO3 Na2Si

7、O3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯主要成分3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反應(yīng)條件高溫高溫高溫(2)主要用途陶瓷、玻璃、水泥是主要建材，也廣泛應(yīng)用于生活中。2.特殊功能的含硅物質(zhì)(1)碳化硅具有金剛石結(jié)構(gòu)，可用作磨料。(2)含硅元素4%的硅鋼具有導(dǎo)磁性。(3)硅橡膠具有既耐高溫又耐低溫的性質(zhì)?！緹狳c(diǎn)難點(diǎn)全析】1. 硅及其化合物的特殊性質(zhì)1.硅(1)硅的非金屬性弱于碳，但碳在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，而硅卻只有化合態(tài)。(2)硅的還原性強(qiáng)

8、于碳，但碳能還原SiO2：SiO2+2C 2CO+Si 。(3)非金屬單質(zhì)跟堿溶液作用一般無(wú)H2產(chǎn)生，但Si能跟堿溶液作用放出H2：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2。(4)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸反應(yīng)，但硅能跟氫氟酸反應(yīng)。(5)非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體，但硅為半導(dǎo)體。2.二氧化硅(1)非金屬氧化物的熔沸點(diǎn)一般較低，但SiO2的熔點(diǎn)卻很高。(2)酸性氧化物一般不跟酸反應(yīng)，但SiO2能跟氫氟酸反應(yīng)。3.硅酸(1)無(wú)機(jī)酸一般易溶于水，但H2SiO3難溶于水。(2)H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3，所以有Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3，但在高溫下Na2CO

9、3+SiO2Na2SiO3+CO2能發(fā)生是因?yàn)樯傻腃O2容易揮發(fā)?！镜淅?】某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀鹽酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀產(chǎn)生，則原氧化物是()AAl2O3 BMgOCSiO2 DFe2O3答案C解析能與NaOH反應(yīng)的氧化物有Al2O3、SiO2，生成物分別為NaAlO2和Na2SiO3，但由于題目中是向稀鹽酸中加所生成化合物的水溶液，即鹽酸過量，NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成AlCl3，無(wú)沉淀，Na2SiO3與鹽酸反應(yīng)生成H2SiO3白色沉淀，故選C。二、CO2與堿的反應(yīng)及CO、HCO 的檢驗(yàn)1.CO2與NaOH反應(yīng)成分的判

10、斷(1)反應(yīng)原理NaOHNa2CO3NaHCO3(2)反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷方法溶質(zhì)的成分X11NaHCO311<X<21Na2CO3、NaHCO3X21Na2CO3X>21NaOH、Na2CO3（3）CO2與常見溶液的反應(yīng)和現(xiàn)象Ca(OH)2 或Ba(OH)2溶液CO2不足時(shí)，生成白色沉淀；CO2過量時(shí)，生成的白色沉淀消失，溶液變澄清。Na2SiO3溶液CO2不足：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3；CO2過量：Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3。兩種情況均生成白色膠狀沉淀。飽和Na2CO3溶液Na2CO3+CO2+H2O

11、=2NaHCO3，有白色固體析出。2. CO、HCO的檢驗(yàn)(1)CO的檢驗(yàn)向待檢驗(yàn)溶液中滴加一定量的Ca2或Ba2的可溶性鹽溶液，有白色沉淀生成，再加入適量的酸，白色沉淀溶解且生成無(wú)色，無(wú)味的氣體，則待檢溶液中有CO。(2)HCO的檢驗(yàn)向待檢驗(yàn)溶液中滴加足量的Ca2或Ba2的可溶性鹽溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再向溶液中加入足量的酸。若溶液中有無(wú)色、無(wú)味的氣體生成，則待檢溶液中有HCO?！镜淅?】下列說(shuō)法正確的是()A將CO2通入CaCl2溶液或飽和Na2CO3溶液均有白色沉淀生成B某溶液中加入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀，說(shuō)明可能有CO不可能含有HCOC在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將2.24 L CO2通入100

12、mL 1.0 mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng)，其反應(yīng)的離子方程式為：CO22OH=COH2ODNaHCO3溶液和Na2CO3溶液可以用CaCl2溶液鑒別答案D解析A項(xiàng)CO2與CaCl2不反應(yīng)，無(wú)現(xiàn)象，與飽和Na2CO3溶液反應(yīng)生成溶解度更小的NaHCO3，從而析出沉淀；B項(xiàng)溶液中可能含CO，也可能含有HCO、SO、HSO，B錯(cuò)；C項(xiàng)中n(CO2)n(NaOH)11，反應(yīng)應(yīng)該為CO2OH=HCO，C錯(cuò)；D項(xiàng)，CaCl2與NaHCO3不反應(yīng)，與Na2CO3反應(yīng)生成CaCO3白色沉淀，D項(xiàng)正確?！靖呖剂憔嚯x】1、（2012·江蘇高考·13）下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正

13、確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié) 論A向兩份蛋白質(zhì)溶液中分別滴加飽和NaCl溶液和CuSO4溶液均有固體析出蛋白質(zhì)均發(fā)生變性B向溶液中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀溶液X中一定含有SO42C向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2氣體出現(xiàn)白色沉淀H2SiO3的酸性比H2CO3強(qiáng)D向濃度均為0.1 mol·L1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液出現(xiàn)黃色沉淀Ksp(AgCl)Ksp(AgI)【參考答案】D【分析】本題屬于常規(guī)實(shí)驗(yàn)與基本實(shí)驗(yàn)考查范疇。A.向兩份蛋白質(zhì)溶液中分別滴加飽和NaCl溶液和CuSO4溶液，雖然實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象均有固體析出，但一是鹽析，一

14、是變性；一是可逆變化，一是不可逆變化。B.向溶液中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液，出現(xiàn)白色沉淀就得出溶液X中一定含有SO42是不合理的，若溶液中有SO32也出現(xiàn)白色沉淀。C.向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2氣體，出現(xiàn)白色沉淀，結(jié)論應(yīng)為H2CO3的酸性比H2SiO3強(qiáng)。D.向濃度均為0.1 mol·L1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，出現(xiàn)黃色沉淀，說(shuō)明沉淀向著溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，結(jié)論應(yīng)該是Ksp(AgCl)Ksp(AgI)?！緜淇继崾尽砍Ｒ娢镔|(zhì)的制備、分離提純、除雜和離子檢驗(yàn)等都是學(xué)生必備的基本實(shí)驗(yàn)技能，我們要在教學(xué)中不斷強(qiáng)化，反復(fù)訓(xùn)練，形成

15、能力?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意鹽析和變性的區(qū)別、硫酸根的檢驗(yàn)方法、強(qiáng)酸制弱酸和沉淀溶解平衡的有關(guān)原理，并應(yīng)用相關(guān)原理來(lái)分析具體問題?！窘馕觥窟xD。選項(xiàng)具體分析結(jié)論A蛋白質(zhì)中加入輕金屬鹽發(fā)生鹽析，加入重金屬鹽發(fā)生變性錯(cuò)誤B若溶液中含有SO23（不含SO24），加入稀硝酸SO23被氧化為SO24，也會(huì)產(chǎn)生硫酸鋇白色沉淀錯(cuò)誤C硅酸鈉溶液中通二氧化碳產(chǎn)生的白色沉淀為硅酸，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸，說(shuō)明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)錯(cuò)誤DCl 、I物質(zhì)的量濃度相同，氯化銀、碘化銀為同類型化合物，出現(xiàn)的黃色沉淀為碘化銀，說(shuō)明碘化銀溶度積小正確2、（2012·海南高考·1）化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān)，下列有關(guān)說(shuō)法

16、正確的是 ACO2屬于大氣污染物 B酸雨是pH小于7的雨水 CCO2、NO2或SO2都會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成 D大氣中CO2含量的增加會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇【解析】CO2不屬于大氣污染物，酸雨pH<5.6?！敬鸢浮緿3、（2012·上海高考·22）PbO2是褐色固體，受熱分解為Pb的+4和+2價(jià)的混合氧化物，+4價(jià)的Pb能氧化濃鹽酸生成Cl2；現(xiàn)將1 mol PbO2加熱分解得到O2，向剩余固體中加入足量的濃鹽酸得到Cl2，O2和Cl2的物質(zhì)的量之比為3：2，則剩余固體的組成及物質(zhì)的量比是 A1：1混合的Pb3O4、PbO B1：2混合的PbO2、Pb3O4C1：4：1混合的P

17、bO2、Pb3O4、PbO D1：1：4混合的PbO2、Pb3O4、PbO AD【解析】本題通過元素化合物轉(zhuǎn)化考查考生計(jì)算、分析推理能力。PbO2受熱分解得到氧氣和鉛的氧化物的混合物（Pb為+4、+2價(jià)），鉛的氧化物的混合物再與鹽酸作用時(shí)，+4價(jià)Pb還原為+2價(jià)，Cl-被氧化為Cl2，此時(shí)得到溶液為PbCl2溶液，利用“電荷守恒”知1molPbO2在上述轉(zhuǎn)化過程中共轉(zhuǎn)移2mole-。設(shè)該過程得到O2的物質(zhì)的量為3xmol，則Cl2的物質(zhì)的量為2xmol，利用電荷守恒可得：3x×4+2x×22，解得x0.125，故知1mol PbO2在受熱分解過程中產(chǎn)生0.375molO2，

18、利用原子守恒可知受熱后的剩余固體中n(Pb):n(O)4:5，結(jié)合選項(xiàng)可知只有A、D項(xiàng)滿足n(Pb):n(O)4:5，故答案為：AD。4、（2012·天津高考·2）下列單質(zhì)或化合物性質(zhì)的描述正確的是（ ）ANaHSO4水溶液顯中性 BSiO2與酸、堿均不反應(yīng)CNO2溶于水時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng) DFe在足量Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意物質(zhì)的特殊性質(zhì)，如硫酸氫鈉屬于鹽但溶液呈酸性，二氧化硅和一般物質(zhì)不反應(yīng)但和二氧化碳反應(yīng)，鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵?！窘馕觥窟xC。選項(xiàng)具體分析結(jié)論A硫酸氫鈉溶于水電離出鈉離子，氫離子和硫酸根離子，使溶液呈酸性。錯(cuò)

19、誤B二氧化硅能和氫氧化鈉反應(yīng)。錯(cuò)誤C二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?2價(jià)和+5價(jià)，是氧化還原反應(yīng)。正確D鐵和氯氣反應(yīng)只生成氯化鐵。錯(cuò)誤5.（2011·北京高考·11）下列實(shí)驗(yàn)方案中，不能測(cè)定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是A.取a克混合物充分加熱，減重b克B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克D.取a克混合物與足量Ba（OH）2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體?！敬鸢浮窟xC。【解析】解答本題時(shí)應(yīng)注意NaHCO3 、Na2

20、CO3的不同性質(zhì)所引發(fā)的不同反應(yīng)及定量計(jì)算的方法。選項(xiàng)具體分析結(jié)論A將混合物加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)2NaHCO3 Na2CO3 + CO2+ H2O，由對(duì)應(yīng)關(guān)系2NaHCO3 Na2CO3 + CO2+ H2O m84×2 62m（NaHCO3） b故m（NaHCO3）=b，m（Na2CO3）=abw（Na2CO3）=1正確B取a g混合物與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3+2HClCO2+ H2O + NaCl106 58.5m（Na2CO3） m1（NaCl）NaHCO3 + HCl NaCl + H2O+CO284 58.5m（NaHCO3） m2（NaCl）可列方程組如下：m（Na2C

21、O3）+ m（NaHCO3）=a m1（NaCl）+ m2（NaCl）=b可求得m（Na2CO3），進(jìn)而求得質(zhì)量分?jǐn)?shù)正確C取a g混合物加入足量稀硫酸時(shí)，發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+H2SO4CO2+ H2O +Na2SO42NaHCO3+H2SO42CO2+ 2H2O +Na2SO4因逸出的氣體中既包括CO2氣體，還有水蒸氣，且無(wú)法確定二者關(guān)系，故依據(jù)增重b g無(wú)法進(jìn)行計(jì)算。錯(cuò)誤D取a g混合物加入足量Ba(OH)2溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)Ba(OH)2 + Na2CO3= Ba CO3 + 2 NaOH 106 197 m（Na2CO3） m1（BaCO3）Ba(OH)2 +2NaH

22、CO3= Ba CO3 + NaOH + H2O 84×2 197m（NaHCO3） m2（BaCO3）可列方程組如下：m（Na2CO3）+ m（NaHCO3）=a m1（BaCO3）+ m2（BaCO3）=b可求得m（Na2CO3），進(jìn)而求得質(zhì)量分?jǐn)?shù)正確6.（2011·福建高考·6）下列關(guān)于化學(xué)與生產(chǎn)、生活的認(rèn)識(shí)不正確的是A.CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應(yīng)的氣體B.使用清潔能源是防止酸雨發(fā)生的重要措施之一C.節(jié)能減排符合低碳經(jīng)濟(jì)的要求D.合理開發(fā)利用可燃冰（固態(tài)甲烷水合物）有助于緩解能源緊缺【答案】選A?！窘馕觥苛私馍鐣?huì)、生活、環(huán)保和技術(shù)中常見的化學(xué)現(xiàn)象

23、是解答本題的關(guān)鍵。常見的溫室氣體有二氧化碳、甲烷、氮氧化物和氟利昂等，氮?dú)獠皇窃斐蓽厥倚?yīng)的氣體。7.（2011·海南高考·9）“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來(lái)并利用。如可利用NaOH溶液來(lái)“捕捉”CO2，其基本過程如圖所示（部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出）。下列有關(guān)該方法的敘述中正確的是（ ）。A能耗大是該方法的一大缺點(diǎn)B整個(gè)過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用C“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾D該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來(lái)制備甲醇等產(chǎn)品【答案】選AD?！窘馕觥靠梢砸罁?jù)如下反應(yīng)流程進(jìn)行分析：碳酸鈣高溫分解時(shí)，需要吸收大

24、量的熱，所以該方法的缺點(diǎn)是能耗大，A選項(xiàng)正確；整個(gè)過程中，CaO和NaOH兩種物質(zhì)可以循環(huán)利用，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中分離的是NaOH溶液和碳酸鈣沉淀的混合物，只需過濾即可，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；該方法吸收了CO2，并且把重新收集到的CO2進(jìn)行利用，制備甲醇等化工產(chǎn)品，可減少碳排放，符合“低碳經(jīng)濟(jì)”原則。8.（2011·山東高考·10）某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，該元素A.在自然界中只以化合態(tài)的形式存在 B.單質(zhì) 常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維C.最高價(jià)氧化物不與酸反應(yīng) D.氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定【答案】選A?！窘馕觥肯葴?zhǔn)確推斷出該元素為硅，然后對(duì)

25、照它的性質(zhì)與用途進(jìn)行判斷。通過信息可推知該元素為Si。B項(xiàng)，其單質(zhì)能用作半導(dǎo)體材料而不能用作光導(dǎo)纖維，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，它的最高價(jià)氧化物SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為SiO2+4HF=SiF4+2H2O,C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由于元素的非金屬性CSi，故SiH4的穩(wěn)定性弱于甲烷，D錯(cuò)誤。9.（2010·全國(guó)卷1）下列敘述正確的是ALi在氧氣中燃燒主要生成B將SO2通入溶液可生成沉淀C將CO2通入次氯酸鈣溶液可生成次氯酸D將NH3通入熱的CuSO4溶液中能使Cu2+還原成Cu【答案】C【解析】A錯(cuò)誤，因?yàn)長(zhǎng)i在空氣中燃燒只能生成Li2O,直接取材于第一冊(cè)課本第二章第三節(jié)； B錯(cuò)誤，酸性：HC

26、lH2SO3H2CO3所以通入后無(wú)BaSO3沉淀，因?yàn)锽aSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2；D錯(cuò)誤，溶液中該反應(yīng)難以發(fā)生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+(NH4)2SO4,接著Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能還原CuO為Cu,要還原必須是干燥的固態(tài)！C正確，強(qiáng)酸制弱酸，酸性：H2CO3HClO,反應(yīng)為：CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3+2HClO，直接取材于課本第一冊(cè)第四章第一節(jié)；考查無(wú)機(jī)元素及其化合物，如堿金屬，氯及其化合物，碳及其化合物，硫及其化合物，氮及其化合物等A、B、C選項(xiàng)直接取材于高一課本，D取材于高二第一章氮族。再次印

27、證了以本為本的復(fù)習(xí)策略，本題四個(gè)選項(xiàng)就直接取材于課本，屬于簡(jiǎn)單題，不重視基礎(chǔ)，就有可能出錯(cuò)！10.（2010·福建卷）下列各組物質(zhì)中，滿足下圖物質(zhì)一步轉(zhuǎn)化關(guān)系的選項(xiàng)是XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3【答案】C【解析】本題考察考生對(duì)常見元素及其化合物知識(shí)的掌握情況，可用代入法，即把各選項(xiàng)中的X,Y,Z帶入又吐的圓圈中進(jìn)行判斷，C中CO2在一定條件下與單質(zhì)鈉反應(yīng)可以生成金剛石和碳酸鈉。11.（2010·山東卷）下列推斷正確的是ASiO2 是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)BNa2O、Na2O2組成元素相同，與

28、 CO2反應(yīng)產(chǎn)物也相同CCO、NO、 NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在D新制氯水顯酸性，向其中滴加少量紫色石蕊試液，充分振蕩后溶液呈紅色【答案】A【解析】酸性氧化物能夠跟堿反應(yīng)，生成鹽和水的氧化物，故A正確，因?yàn)? 與反應(yīng)生成, 與反應(yīng)除生成外，還生成，故B錯(cuò)；在空氣中會(huì)發(fā)生反應(yīng)，故C錯(cuò)；因?yàn)樾轮坡人泻?故滴入少量的紫色石蕊的現(xiàn)象是先變紅，后褪色，故D錯(cuò)。12、（2012·重慶高考·26）（15分）（15分）金剛石、SiC具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕特性，應(yīng)用廣泛。 (1) 碳與周期元素Q的單質(zhì)化合僅能生成兩種常見氣態(tài)化合物，其中一種化合物H為非極性分子，碳元素在

29、周期表中的位置是 ，Q是 ，R的電子式為 。（2）一定條件下，Na還原CCl4可制備金剛石，反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后，回收中CCl4的實(shí)驗(yàn)操作名稱為 ，除去粗產(chǎn)品中少量鈉的試劑為 .（3）碳還原SiO2制SiC，其粗產(chǎn)品中雜質(zhì)為Si和SiO2。先將20.0gSiC粗產(chǎn)品加入到過量的NaOH溶液中充分反應(yīng)，收集到0.1mol氫氣，過濾得SiC固體11.4g，濾液稀釋到1L。生成氫氣的離子方程式為 ，硅鹽酸的物質(zhì)量濃度為 。（4）下列敘述正確的有 （填序號(hào)）。 Na還原CCl4的反應(yīng)、Cl2與H2O的反應(yīng)均是置換反應(yīng)水晶、干冰熔化時(shí)克服粒子間作用力的類型相同Na2SiO3溶液與SO3的反應(yīng)可用于推斷S

30、i與S的非金屬性強(qiáng)弱鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物中陰陽(yáng)離子數(shù)目比均為1:2【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下四點(diǎn)：（1） 鈉與水或乙醇反應(yīng)；（2） 硅與二氧化硅都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；（3） 分子晶體和原子晶體的微粒間的作用力不同；（4） 元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，反之亦然；【解析】（1）能與碳生成兩種氣態(tài)化合物的元素為氧，兩種產(chǎn)物是一氧化碳和二氧化碳，其中二氧化碳是非極性分子，根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖可以確定元素在周期表中的位置。（2）根據(jù)信息判斷兩者反應(yīng)后的產(chǎn)物為氯化鈉和金剛石，均不溶于四氯化碳，因此要將四氯化碳從反應(yīng)體系中分離，應(yīng)該用過濾的方法；金剛石

31、的性質(zhì)較為穩(wěn)定，而金屬鈉能與水或者乙醇反應(yīng)，因此加入水或者是乙醇就能將金剛石中的金屬鈉除去。（3）產(chǎn)物中能與氫氧化鈉反應(yīng)是硅和二氧化硅，產(chǎn)物都有硅酸鈉，而硅和氫氧化鈉反應(yīng)還有氫氣生成，由生成氫氣的量和固體物質(zhì)減少的量可以確定原混合物中硅和二氧化硅的量，根據(jù)硅元素守恒可以確定稀釋后硅酸鈉的濃度。（4）選項(xiàng)具體分析結(jié)論氯氣與水反應(yīng)，產(chǎn)物中沒有單質(zhì)生成，不屬于置換反應(yīng)。錯(cuò)誤水晶是原子晶體，熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，干冰是分子晶體，熔化時(shí)破壞分子間作用力。錯(cuò)誤三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸，硫酸與硅酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉與硅酸，屬于強(qiáng)酸置換弱酸，硫酸和硅酸都屬于非金屬元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，其強(qiáng)弱代表了非金屬性的

32、強(qiáng)弱。正確鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉，鋰在空氣中燃燒生成氧化鋰兩者中都有一個(gè)陰離子（O2-和O2-2）和兩個(gè)陽(yáng)離子。正確【答案】（1）第二周期第A族，氧（或O） （2）過濾，水（或乙醇） （3）Si+2OH-=SiO32- +2H2,0.17mol·L-1（4）13.（2010上海卷）胃舒平主要成分是氫氧化鋁，同時(shí)含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8.nH2O)等化合物。1)三硅酸鎂的氧化物形式為 ，某元素與鎂元素不同周期但在相鄰一族，且性質(zhì)和鎂元素十分相似，該元素原子核外電子排布式為 。2)鋁元素的原子核外共有 種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、 種不同能級(jí)的電子。3)某元素與鋁元素同周期且原子半徑

33、比鎂原子半徑大，該元素離子半徑比鋁離子半徑 (填“大”或“小”)，該元素與鋁元素的最高價(jià)氧化物的水化物之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為： 4) Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是 。aAl2O3、MgO和SiO2都不溶于水bAl2O3、MgO和SiO2都是白色固體 cAl2O3、MgO和SiO2都是氧化物 dAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔點(diǎn)【答案】1)2MgO.3SiO.nH2O、1s22s1；2)13、5；3)大、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；4)ad。【解析】此題考查了硅化合物、元素周期表、原子的核外電子排布、原子的核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、元素周期律等知識(shí)。

34、1）根據(jù)胃舒平中三硅酸鎂的化學(xué)式和書寫方法，其寫作：2MgO.3SiO.nH2O；與鎂元素在不同周期但相鄰一族的元素，其符合對(duì)角線規(guī)則，故其是Li，其核外電子排布為：1s22s1；2)中鋁元素原子的核外共有13個(gè)電子，其每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不相同，故共有13種；有1s、2s、2p、3s、3p共5個(gè)能級(jí)；3)與鋁元素同周期且原子半徑大于鎂的元素是鈉，其離子半徑大于鋁的離子半徑；兩者氫氧化物反應(yīng)的離子方程式為：Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；4)分析三種氧化物，可知三者都不溶于水且都具有很高的熔點(diǎn)。技巧點(diǎn)撥：硅酸鹽用氧化物的形式來(lái)表示組成的書寫順序是：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物非

35、金屬氧化物二氧化硅水，并將氧化物的數(shù)目用阿拉伯?dāng)?shù)字在其前面表示。比如斜長(zhǎng)石KAlSi3O8：K2O·Al2O3·6SiO2?！究键c(diǎn)提升訓(xùn)練】一、選擇題1.(2012·武漢模擬)據(jù)參考消息報(bào)道，有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來(lái)的石油”的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，下列關(guān)于其有利因素的說(shuō)法中，你認(rèn)為不妥的是( )A便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料B自然界的含硅化合物易開采C硅燃燒放出的熱量大，燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低且容易有效控制D自然界中存在大量單質(zhì)硅2.(2012·濰坊模擬)下列說(shuō)法正確的是( )A.CO、N

36、O、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在B.檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液23滴即可C.在粗硅的制取中，2C+SiO2Si+2CO硅被還原，所以硅的非金屬性比碳強(qiáng)D.用SiO2制取硅酸，應(yīng)先使二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，然后通CO23.下圖的實(shí)驗(yàn)裝置用來(lái)分離CO2和CO氣體并干燥。圖中a為止水夾，b為分液漏斗的活塞，通過Y型管和止水夾分別接c、d兩球膽，現(xiàn)裝置內(nèi)的空氣已排盡。為使實(shí)驗(yàn)成功，甲、乙、丙分別盛放的溶液是（ ） A.NaHCO3飽和溶液 12 mol·L1鹽酸 18.4 mol·L1H2SO4

37、B.Na2CO3飽和溶液 2 mol·L1H2SO4 NaOH飽和溶液 C.NaOH飽和溶液 2 mol·L1H2SO4 18.4 mol·L1H2SO4D.18.4 mol·L1H2SO4 NaOH飽和溶液 18.4 mol·L1H2SO44.半導(dǎo)體工業(yè)中，有一句行話：“從沙灘到用戶”，即由SiO2制取Si。制取過程中不涉及的化學(xué)反應(yīng)是( )A.2C+SiO2 Si+2COB.SiO22NaOH = Na2SiO3H2OC.Si2Cl2 SiCl4D.SiCl42H2 Si4HCl5.“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分

38、離出來(lái)并利用。如可利用NaOH溶液來(lái)“捕捉”CO2，其基本過程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。下列有關(guān)該方法的敘述中不正確的是( )A.能耗大是該方法的一大缺點(diǎn)B.整個(gè)過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是CaO和NaOHC.“反應(yīng)、分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾D.該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來(lái)制備甲醇等產(chǎn)品6.下列離子方程式書寫正確的是( )A.往澄清石灰水中通入過量的二氧化碳：Ca2+2OH-+CO2 = CaCO3+H2OB.往碳酸鈉溶液中加入二氧化硅：CO32-+SiO2 = SiO32-+CO2C.二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng)：SiO2+2OH- = SiO32-+

39、H2D.硅酸與燒堿溶液中和：H2SiO3+2OH- = SiO32-+2H2O7.下列說(shuō)法正確的是( )A工業(yè)制水泥、玻璃、陶瓷都要用到石灰石B剛玉、紅寶石、藍(lán)寶石主要成分是氧化鋁C石英、硅石、水晶、珍珠、瑪瑙主要成分都是SiO2D二氧化硅是酸性氧化物，能抗?jié)饬蛩?、濃硝酸的腐蝕，故能抗氫鹵酸(HX)的腐蝕8(2012·南通模擬)白云石的化學(xué)式是xCaCO3·yMgCO3，可用于制備耐火材料等，優(yōu)質(zhì)的白云石粉可作昂貴的二氧化鈦填料的替代品。現(xiàn)稱取27.6 g白云石，加熱到質(zhì)量不再變化，收集到CO2為6.72 L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A白云石的化學(xué)式為C

40、aCO3·MgCO3B殘留固體質(zhì)量為14.4gC取13.8g該白云石與足量鹽酸完全反應(yīng)，最多收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2 2.24LD27.6g白云石與過量鹽酸完全反應(yīng)，可消耗HCl 0.3 mol9(2012·北師附中模擬)下列有關(guān)物質(zhì)組成、性質(zhì)和用途的說(shuō)法中，正確的是()A合金的熔點(diǎn)一般比組成合金的各成分金屬的高B氮化硅、光導(dǎo)纖維、氧化鋁陶瓷等屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料C水泥、玻璃和水晶都是硅酸鹽產(chǎn)品D光導(dǎo)纖維的主要成分是硅，可廣泛用于通信和醫(yī)療領(lǐng)域10.將足量的CO2不斷通入KOH、Ba（OH）2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀與通入CO2體積的關(guān)系可表示為11硅及其化合物

41、的應(yīng)用范圍很廣。下列說(shuō)法正確的是()A硅是人類將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C反應(yīng)：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2中，Si為還原劑，NaOH和H2O為氧化劑D鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅12.有一粗硅，含雜質(zhì)鐵，取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出等量的H2，則該粗硅中鐵和硅的關(guān)系正確的是(提示：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2)()A物質(zhì)的量之比為11B物質(zhì)的量之比為12C質(zhì)量之比為41D質(zhì)量之比為2113(2012·廣安調(diào)研)硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說(shuō)法正確的是()A硅是人

42、類將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C反應(yīng)：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2中，Si為還原劑，NaOH和H2O為氧化劑D鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅14. (2012·山東師大附中模擬)下列各物質(zhì)中，不能按 (“”表示一步完成)關(guān)系相互轉(zhuǎn)化的是()選項(xiàng)abcAFeFeCl3FeCl2BCl2NaClONaClCSiSiO2Na2SiO3DHNO3NONO215.過量的CO2通入下列溶液中，最終出現(xiàn)渾濁的是()A氯化鈣溶液 B石灰水C飽和亞硫酸鈉溶液 D水玻璃二、非選擇題16.（14分）根據(jù)要求完成下列各小題實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹＃╝、b為彈

43、簧夾，加熱及固定裝置已略去）NaHCO3飽和溶液Na2SiO3溶液ABaCl2溶液H2S溶液銅片濃硫酸abNaOH溶液（1）驗(yàn)證碳、硅非金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱。（已知酸性：亞硫酸>碳酸） 連接儀器、 、加藥品后，打開a關(guān)閉b，然后滴入濃硫酸，加熱。 銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。裝置A中試劑是 。 能說(shuō)明碳的非金屬性比硅強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。（2）驗(yàn)證SO2的氧化性、還原性和酸性氧化物的通性。 在（1）操作后打開b，關(guān)閉a。 H2S溶液中有淺黃色渾濁出現(xiàn)，化學(xué)方程式是 。 BaCl2溶液中無(wú)明顯現(xiàn)象，將其分成兩份，分別滴加下列溶液，將產(chǎn)生的沉淀的化學(xué)式填入下表相應(yīng)位置。滴加的溶液氯水氨水沉淀的化

44、學(xué)式 寫出其中SO2顯示還原性生成沉淀的離子方程式 。17.(12分)(2012·濟(jì)南模擬)為了證明一氧化碳具有還原性，有人設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)：(1)裝置B中最適宜的試劑是_。(2)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)必須用裝置C吸收除去氣體中水蒸氣的理由是_。(4)若根據(jù)F中石灰水變渾濁的現(xiàn)象也能確定CO具有還原性，應(yīng)在上圖中裝置_與_之間連接下列裝置中的_(填序號(hào))。18(2012·廣州模擬)世博會(huì)中國(guó)館“東方之冠”由鋼筋混凝土、7 000多塊紅色鋁板和1 200多塊玻璃等建成。(1)鋁_(填“是”或“不是”)紅色的，鋁板和玻璃均易被燒堿腐蝕，原因?yàn)開。(用化學(xué)方程式表

45、示)(2)生產(chǎn)硅酸鹽水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是_。(3)石英玻璃化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、膨脹系數(shù)小，是一種特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是_；有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)實(shí)際上不是硅酸鹽材料，而是一種_(選填“橡膠”、“纖維”或“塑料”)，有機(jī)玻璃是由甲基丙烯酸甲酯在一定條件下通過_反應(yīng)合成的有機(jī)高分子材料。(4)要將NaOH高溫熔化，下列坩堝中可選用的是_。A普通玻璃坩堝 B石英玻璃坩堝C氧化鋁坩堝 D鐵坩堝【答案及解析】一、選擇題1. 【解析】選D。硅是固體，便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存；硅常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，是非常安全的；硅在自然界存在廣泛，硅化合物易開采，其燃燒產(chǎn)物為SiO2，對(duì)環(huán)境污染程度低；自然界沒有

46、游離態(tài)的硅，因此，D是錯(cuò)誤的。2. 【解析】選D。A選項(xiàng)中NO易被空氣氧化，A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中KSCN溶液變紅色只能說(shuō)明紅磚中含有+3價(jià)的鐵，并不能說(shuō)明鐵以氧化鐵形式存在，B錯(cuò)誤；C選項(xiàng)中通過該反應(yīng)可判斷還原性C>Si,但實(shí)際上非金屬性：C>Si,C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)正確。3. 【答案】C4. 【答案】選B?！窘馕觥坑蒘iO2制取Si時(shí)要先制得粗硅，反應(yīng)為：2C+SiO2 Si+2CO，然后再進(jìn)行提純，反應(yīng)依次為Si2Cl2 SiCl4 、SiCl42H2 Si4HCl。5. 【解題指南】解答本題注意以下兩點(diǎn)：(1)注意各物質(zhì)的流向，明確各裝置中發(fā)生的反應(yīng)。(2)聯(lián)系反應(yīng)條件和實(shí)驗(yàn)操作綜合

47、分析?！窘馕觥窟xC。將流程圖細(xì)化為下圖，問題可迎刃而解。碳酸鈣需要高溫才能分解，故A正確；循環(huán)利用的應(yīng)該有CaO和NaOH 兩種物質(zhì)，故B正確；“反應(yīng)、分離”環(huán)節(jié)中，分離的是NaOH溶液和碳酸鈣沉淀的混合物，只需過濾即可，用不到蒸發(fā)結(jié)晶，故C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中工業(yè)上可用CO2制備甲醇，故D正確。6. 【答案】選D?！窘馕觥緼項(xiàng)生成Ca(HCO3)2，B項(xiàng)不反應(yīng)，C項(xiàng)生成H2O而不會(huì)生成H2。7. 【答案】選B?！窘馕觥緼項(xiàng)，工業(yè)制水泥的原料為石灰石和黏土，制玻璃的原料為純堿、石灰石和石英，制陶瓷是以黏土為原料，不用石灰石；B項(xiàng)，剛玉的主要成分是氧化鋁，紅寶石、藍(lán)寶石是含少量不同金屬氧化物的優(yōu)質(zhì)剛玉

48、；C項(xiàng)，石英、硅石、水晶、瑪瑙主要成分都是SiO2，珍珠的主要成分是碳酸鈣；D項(xiàng)，二氧化硅是酸性氧化物，能抗鹽酸、濃硫酸、濃硝酸的腐蝕，但不能抗氫氟酸的腐蝕。8. 解析：A項(xiàng)，CO2為0.3 mol則每摩爾碳對(duì)應(yīng)固體摩爾質(zhì)量為27.6g/0.3 mol92g/mol，當(dāng)CaCO3、MgCO3物質(zhì)的量之比為11時(shí)滿足要求，所以白云石化學(xué)式為CaCO3·MgCO3；B項(xiàng)，殘留固體質(zhì)量為27.6g0.3 mol×44g/mol14.4g；C項(xiàng)，所取固體質(zhì)量為27.6g的一半，最多收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2為3.36L；D項(xiàng)，由CO2為0.3 mol推出Ca2、Mg2共0.3 mol，對(duì)應(yīng)Cl為0.6 mol，所以27.6 g白云石完全反應(yīng)需鹽酸0.6 mol。答案：AB9. 解析：合金的熔點(diǎn)一般比組成合金的各成分金屬的低，A錯(cuò)誤；水晶的主要成分是SiO2，不是硅酸鹽，C錯(cuò)誤；光導(dǎo)纖維的主