2019年高中化學(xué)-第四章-電化學(xué)基礎(chǔ)-第四節(jié)《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護》知識點總結(jié)及典例解析-新人教

PAGEPAGE12019年高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護》知識點總結(jié)及典例解析新人教版選修41．鋼鐵在酸性環(huán)境中主要發(fā)生析氫腐蝕，放出氫氣。2．鋼鐵在中性或弱酸性環(huán)境中主要發(fā)生吸氧腐蝕，最終生成鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O。3．鋼鐵吸氧腐蝕的正極發(fā)生的電極反應(yīng)是：2H2O＋O2＋4e－=4OH－。4．金屬電化學(xué)防護的方法有犧牲陽極的陰極保護法和外加電流的陰極保護法。金屬的電化學(xué)腐蝕[自學(xué)教材·填要點]1．金屬的腐蝕(1)概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。(2)本質(zhì)：金屬原子失去電子變?yōu)殛栯x子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。(3)分類：①化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。②電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化。2．鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈中性或弱酸性水膜呈較強酸性正極反應(yīng)O2＋4e－＋2H2O=4OH－2H＋＋2e－=H2↑負極反應(yīng)Fe－2e－=Fe2＋Fe－2e－=Fe2＋總反應(yīng)2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑[師生互動·解疑難](1)化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往同時發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大。(2)析氫腐蝕和吸氧腐蝕取決于金屬表面電解質(zhì)溶液的酸堿性，實際情況中以吸氧腐蝕為主。(3)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時，負極均是Fe失電子生成Fe2＋，而非Fe3＋。(4)一般情況下，只有在金屬活動性順序中排在氫之前的金屬才有可能發(fā)生析氫腐蝕。1．請以吸氧腐蝕為例，用化學(xué)方程式解釋鐵銹(Fe2O3·xH2O)的形成過程：(1)負極：___________________________________________________________；(2)正極：___________________________________________________________；(3)總反應(yīng)：____________________________________________________；(4)_____________________________________________________________；(5)______________________________________________________________。答案：(1)Fe－2e－=Fe2＋(2)O2＋4e－＋2H2O=4OH－(3)2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(5)2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O金屬的電化學(xué)防護[自學(xué)教材·填要點]1．金屬的防護2．金屬的電化學(xué)防護(1)犧牲陽極的陰極保護法：應(yīng)用原電池原理，讓被保護金屬作正極，另找一種活潑性較強的金屬作負極。(2)外加電流的陰極保護法：利用電解原理，把被保護的鋼鐵設(shè)備作為陰極，用惰性電極作為輔助陽極，在電解質(zhì)溶液里，接外加直流電源。3．犧牲陽極的陰極保護法的實驗探究(1)實驗步驟：按右圖所示連接好裝置；往Fe電極區(qū)滴入2滴黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液，觀察實驗現(xiàn)象。已知Fe2＋與[Fe(CN)6]3－反應(yīng)生成帶有特征藍色的鐵氰化亞鐵沉淀：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓。(2)實驗現(xiàn)象：可以看到電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，F(xiàn)e電極上有氣泡產(chǎn)生，往Fe電極附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍色沉淀生成。(3)實驗結(jié)論：實質(zhì)上是Zn、Fe、NaCl溶液(酸化)構(gòu)成原電池，發(fā)生下列電極反應(yīng)：負極：Zn－2e－=Zn2＋，正極：2H＋＋2e－=H2↑。往Fe電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液不變藍色，說明溶液中不含F(xiàn)e2＋，證明Fe未被腐蝕(即犧牲陽極金屬保護陰極金屬)。[師生互動·解疑難](1)金屬防護的基本思路：①防止金屬與氧化性介質(zhì)直接接觸。②防止金屬表面形成電解質(zhì)溶液層。③改善金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(2)金屬防護的其他方法：①改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，使金屬的性質(zhì)發(fā)生改變，成為耐腐蝕金屬，如把鉻、鎳等加入普通鋼里制成不銹鋼。②在金屬表面覆蓋保護層，使金屬制品與周圍物質(zhì)隔離開來，這是一種普遍采用的防護方法。2．用“短線”將下列金屬的防護方法連線。(1)加保護層A．鋼閘門與直流電源負極相連(2)犧牲陽極陰極保護法B．電線外面包塑料法(3)外加電流的陰極保護法C．普通鋼制鎳鉻鋼(4)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)D．輪船外殼裝上鋅塊答案：(1)－B(2)－D(3)－A(4)－C主題1：鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕的不同點有哪些？甲形成原電池的條件不同，水膜呈較強的酸性發(fā)生析氫腐蝕，水膜呈中性或很弱的酸性則發(fā)生吸氧腐蝕乙正極反應(yīng)式不同，析氫腐蝕為：2H＋＋2e－=H2↑，吸氧腐蝕為：2H2O＋O2＋4e－=4OH－丙總反應(yīng)式不同，析氫腐蝕：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，吸氧腐蝕：2Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3丁電化學(xué)腐蝕中，吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍主題2：探討金屬防護的常用方法有哪些？甲改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如鋼中加入鎳制成不銹鋼乙在金屬表面覆蓋保護層，把被保護的金屬與腐蝕介質(zhì)隔開，如在金屬表面涂油漆、油脂、搪瓷、鍍鉻、覆蓋藍色氧化膜(Fe3O4等)丙改善腐蝕的環(huán)境，如減少腐蝕介質(zhì)的濃度，除去介質(zhì)中的氧等丁電化學(xué)保護，根據(jù)電化學(xué)原理，通過改變金屬在電解質(zhì)溶液中的作用，從而控制金屬的腐蝕，如犧牲陽極的陰極保護法和外接電源的陰極保護法等金屬的腐蝕與防護[例1]結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是()A．Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護B．Ⅰ和Ⅱ中負極反應(yīng)均是Fe－2e－=Fe2＋C．Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有藍色沉淀[解析]兩個裝置均為原電池，負極都是活潑金屬，根據(jù)原電池原理可知：原電池的正極金屬受到保護，A項正確；Ⅰ：負極為活潑金屬Zn，B錯誤；Ⅱ中是酸性溶液，電極反應(yīng)中不能有OH－生成，C錯誤；Ⅰ中無Fe2＋生成；不能生成鐵氰化亞鐵沉淀，D錯誤。[答案]A解答此類題目主要從以下三個方面分析：(1)正確判斷金屬的腐蝕是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕。(2)如果是電化學(xué)腐蝕，判斷出正、負極，較活潑的金屬為負極被腐蝕，較不活潑的金屬為正極被保護。(3)電化學(xué)腐蝕中根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性確定腐蝕的類型，若是酸性溶液則發(fā)生析氫腐蝕，若是中性或弱酸性溶液則發(fā)生吸氧腐蝕。1．下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是()A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護B．鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護內(nèi)部不被腐蝕C．鋼管與銅管露天堆放在一起時，鋼管不易被腐蝕D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應(yīng)是Fe－3e－=Fe3＋解析：鋼管與電源正極相連，則鋼管作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，A項錯誤；鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，在表面生成一層致密的氧化膜保護內(nèi)部不被腐蝕，B項正確；鋼管與銅管露天堆放在一起，形成原電池時鋼管作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，C項錯誤；鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應(yīng)為：Fe－2e－=Fe2＋，D項錯誤。答案：B金屬腐蝕快慢的比較[例2]下圖所示的各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是()A．④＞②＞①＞③B．②＞①＞③＞④C．④＞②＞③＞①D．③＞②＞④＞①[解析]鐵在海水中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕，當(dāng)鐵與比它活潑性差的Sn相連時，F(xiàn)e被腐蝕的速率增大[比①大]，與活潑性比其強的鋅相連時，鋅作負極，被腐蝕，鐵被保護，其腐蝕的速率要比①小；④為電解裝置，F(xiàn)e為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵腐蝕的速率最快。[答案]A同一電解質(zhì)溶液中金屬腐蝕快慢的規(guī)律電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有保護措施的腐蝕；即電解池的陽極>原電池的負極>一般化學(xué)腐蝕>原電池的正極>電解池的陰極。若將裝置②中的Sn換為Cu，與②比較哪一種裝置中鐵的腐蝕速率快？提示：換為Cu后、Fe的腐蝕速率快；原因是活潑性不同的兩種金屬形成原電池而造成的腐蝕：兩金屬的活潑性差異越大，金屬腐蝕得越快。金屬腐蝕與防護的實驗探究[例3]某探究小組用鐵釘被腐蝕的快慢實驗，來研究防止鋼鐵腐蝕的方法。所用試劑有：材質(zhì)相同無銹的鐵釘數(shù)個，一定量的食鹽水、碳酸水、植物油，實驗溫度為298K或308K，每次實驗取用鐵釘?shù)臄?shù)量相同，液體體積相同且足量，用大小相同的試管實驗。(1)請完成以下實驗設(shè)計表，并在實驗?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的實驗編號：實驗編號T/K試管內(nèi)取用液體實驗?zāi)康蘑?98食鹽水(Ⅰ)實驗①和②探究不同電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響(Ⅱ)實驗①和________探究溫度對鐵釘腐蝕快慢的影響(Ⅲ)實驗①和________探究鐵釘是否接觸電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響②③④(2)請根據(jù)上述實驗，判斷下列有關(guān)鋼鐵制品防腐的說法正確的是________(填字母)。A．在鐵門、鐵窗表面涂上油漆B．自行車各部件因有防護涂層或電鍍等防腐措施，所以不需要停放在能遮雨的地方C．家用鐵制廚具每次用完后應(yīng)擦干放置在干燥處D．把擋水鐵閘門與直流電源的正極連接且構(gòu)成回路，可減少鐵閘門的腐蝕速率[解析](1)實驗Ⅰ探究不同電解質(zhì)對鐵釘腐蝕快慢的影響，因此保證溫度不變(仍為298K)，改變電解質(zhì)(選用碳酸水)。實驗Ⅱ探究溫度對鐵釘腐蝕快慢的影響，因此保證電解質(zhì)不變(仍為食鹽水)，改變溫度(選308K)。實驗Ⅲ探究鐵釘是否接觸電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響。因此保證溫度不變(仍為298K)，改變試管內(nèi)液體(選植物油)。(2)A項涂油漆保護鋼窗，使鐵窗與周圍物質(zhì)隔開，正確；自行車放在干燥處，不易形成原電池，能降低腐蝕速率，B錯誤；C正確；D項擋水鐵閘門應(yīng)與直流電源的負極相連，使之作電解池的陰極，才能起到保護作用，D錯誤。[答案](1)實驗編號T/K試管內(nèi)取用液體實驗?zāi)康蘑?98食鹽水(Ⅱ)③(Ⅲ)④(只要與前面③、④對應(yīng)即可)②298碳酸水③308食鹽水④298植物油(2)AC影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和介質(zhì)兩個方面，就金屬的本性而言，金屬越活潑，就越易失去電子被腐蝕，介質(zhì)對金屬腐蝕的影響很大，如果金屬在潮濕的空氣中，接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。2．為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存一星期，下列對實驗結(jié)束時現(xiàn)象描述不正確的是()A．裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會上升B．左測液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴重D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕解析：裝置Ⅰ中潮濕的水蒸氣為中性，鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，左側(cè)的液面一定會上升；裝置Ⅱ中潮濕的水蒸氣為酸性，鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，左側(cè)的液面下降，故左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的高；裝置Ⅱ中銅與鐵構(gòu)成原電池，腐蝕最為嚴重；裝置Ⅲ中鐵釘處于干燥環(huán)境，幾乎沒被腐蝕。答案：B2019年高中化學(xué)第四章非金屬及其化合物第一節(jié)第1課時《二氧化硅和硅酸》基礎(chǔ)提升練習(xí)新人教版必修1【基礎(chǔ)篇】題組一二氧化硅的性質(zhì)與用途1.關(guān)于地殼中含量占第一位和第二位的元素之間形成的化合物，有關(guān)其說法正確的是()A.化學(xué)性質(zhì)不活潑B.可溶于水且顯酸性C.熔沸點較低，物理性質(zhì)與CO2相似D.是酸性氧化物，不溶于任何酸答案A解析該化合物為SiO2，SiO2不溶于水、熔沸點很高，與氫氟酸反應(yīng)。2.除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：①加水溶解②加水煮沸③過濾④加稀鹽酸⑤加稀H2SO4，正確的操作順序是()A.①③B.④③C.⑤③D.②③答案B解析加稀鹽酸與CaO、CaCO3反應(yīng)生成CaCl2溶液，然后過濾得到SiO2固體。注意不能選用稀H2SO4，因CaSO4微溶，不易分離出SiO2。3.下列關(guān)于SiO2的說法，正確的是()A.SiO2是制造光導(dǎo)纖維的重要材料B.SiO2溶于水生成硅酸C.SiO2對應(yīng)水化物的酸性比碳酸強D.SiO2是酸性氧化物，不跟任何酸反應(yīng)答案A解析SiO2不溶于水；硅酸酸性比碳酸弱；SiO2是酸性氧化物，但可與氫氟酸反應(yīng)。4.下列試劑能用帶玻璃塞的玻璃瓶保存的是()A.Na2SiO3溶液B.KMnO4溶液C.氫氟酸D.NaOH溶液答案B解析玻璃中含有SiO2與NaOH溶液長時間作用會生成Na2SiO3，Na2SiO3溶液有粘性，可將玻璃塞與玻璃瓶粘在一起打不開，A、D錯誤；氫氟酸可腐蝕玻璃，一般用塑料瓶盛裝，C錯誤。5.指出下列反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用，在A～E選項中選擇正確答案填入括號內(nèi)。(1)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O()(2)SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑()(3)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑()(4)SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑()(5)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O()A.作為玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蝕B.氧化性C.酸性氧化物的通性D.將揮發(fā)性的酸酐從其鹽中置換出來E.未參與氧化還原反應(yīng)答案(1)C(2)D(3)B(4)E(5)A解析(1)中SiO2表現(xiàn)的是酸性氧化物的性質(zhì)。(2)中是SiO2得電子，顯氧化性。(4)中得失電子的是C，SiO2未參與得失電子。(5)是雕刻玻璃的反應(yīng)。6.生石灰中往往含有雜質(zhì)CaCO3和SiO2，檢驗它是否存在著兩種雜質(zhì)的最好試劑是()A.水B.鹽酸C.硫酸D.燒堿溶液答案B解析生石灰能溶于水生成氫氧化鈣與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣沉淀，碳酸鈣不溶于水，所以有不溶于水的物質(zhì)出現(xiàn)，不能說明雜質(zhì)是否含有碳酸鈣和二氧化硅，A錯誤；碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，二氧化硅不溶于鹽酸，生石灰溶于鹽酸生成氯化鈣和水，所以有氣體產(chǎn)生說明有碳酸鈣，有不溶物，說明有二氧化硅，B正確；碳酸鈣和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣，微溶于水，二氧化硅不溶于硫酸，所以有不溶于水的物質(zhì)出現(xiàn)，不能確定是碳酸鈣還是二氧化硅，C錯誤；碳酸鈣不溶于氫氧化鈉，二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉，生石灰溶于水，所以不能確定是否含有二氧化硅，D錯誤。題組二硅酸的性質(zhì)與用途7.下列關(guān)于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的說法中不正確的是()A.兩者均為弱酸B.兩者均可使紫色石蕊試液變紅色C.CO2氣體通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸D.兩者受熱時均可以分解答案B解析硅酸不能使紫色石蕊試液變紅，B錯誤。因為H2CO3酸性強于H2SiO3，故可以用H2CO3制備H2SiO3：CO2＋H2O＋Na2SiO3=Na2CO3＋H2SiO3↓。8.在存放照相機、顯微鏡、食品和藥品的包裝盒中常發(fā)現(xiàn)一些袋裝透明的膠狀顆粒，該顆粒的主要作用是干燥，其成分是()A.活性炭 B.氯化鈉C.硅膠 D.小蘇打答案C解析以上四種物質(zhì)中只有硅膠是干燥劑。9.下列關(guān)于硅酸的說法正確的是()A.硅酸可以通過SiO2和水化合反應(yīng)直接制得B.可用反應(yīng)Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸C.因為硅酸難溶于水，所以它不能與NaOH溶液反應(yīng)D.干燥劑“硅膠”的主要成分是硅酸鈉答案B解析SiO2難溶于水，因此不能與水化合反應(yīng)直接制得硅酸，A錯誤；由于酸性HCl>H2SiO3，所以可用反應(yīng)Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸，B正確；盡管硅酸難溶于水，但是它仍能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生硅酸鈉和水，C錯誤；干燥劑“硅膠”的主要成分是硅酸，D錯誤。10.純二氧化硅可用下列流程制得。下列說法不正確的是()eq\x(粗SiO2)eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(Ⅰ))eq\x(X)eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(Ⅱ))eq\x(Y)eq\o(→,\s\up7(灼燒),\s\do5(Ⅲ))eq\x(SiO2)A.X可用作木材防火劑B.步驟Ⅱ的反應(yīng)是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4C.步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2來代替D.步驟Ⅲ若在實驗室完成，一般在蒸發(fā)皿中進行答案D解析X為硅酸鈉溶液，可用作木材防火劑，A正確；步驟Ⅱ的反應(yīng)是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4，B正確；碳酸的酸性比硅酸強，故步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2來代替，C正確；步驟Ⅲ為硅酸固體的灼燒，若在實驗室完成，一般在坩堝中進行，D錯誤。【提升篇】11.(1)普通玻璃又稱為鈉玻璃，試寫出生產(chǎn)普通玻璃過程中發(fā)生反應(yīng)的一個化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)實驗室用于盛放堿性試劑的試劑瓶不用磨口玻璃塞的原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。(3)有一種特殊玻璃為鉀玻璃，其熱膨脹系數(shù)較小，較難熔化，較難受化學(xué)藥品的侵蝕，可用于制作一般的化學(xué)儀器?，F(xiàn)以石英砂、苛性鉀、熟石灰為原料，熔制鉀玻璃，質(zhì)量比為75∶28∶37(假定這些原料不含雜質(zhì))，試用氧化物的形式表示該鉀玻璃的組成__________。(4)下列敘述正確的是_______________________________________(填序號)。①SO2、NO、NO2都是形成酸雨的因素，都能和水反應(yīng)生成酸②NH3、H2S均不能用濃硫酸干燥③水晶的主要成分是SiO2④SiO2與CO2都屬于酸性氧化物，都不能與酸反應(yīng)⑤實驗室可用NaOH溶液處理Cl2和SO2廢氣⑥NO只能用排水集氣法收集，不能用排空氣法收集；而NO2只能用排空氣法收集，不能用排水集氣法答案(1)Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑或CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑(2)2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(3)K2O·2CaO·5SiO(4)②③⑤⑥解析(1)工業(yè)制玻璃主要原料有石英、純堿和石灰石。碳酸鈉與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑；碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈣和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑。(2)玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅能和強堿反應(yīng)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，離子反應(yīng)為2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O，硅酸鈉是一種具有粘性的物質(zhì)，導(dǎo)致瓶塞與瓶口粘在一起，所以盛放堿液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞；二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng)：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，氫氟酸應(yīng)保存在塑料瓶中。(3)由石英砂、苛性鉀、熟石灰質(zhì)量比為75∶28∶37，根據(jù)元素原子守恒，eq\f(1,2)n(KOH)∶n[Ca(OH)2]∶n(SiO2)＝n(K2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝eq\f(28,56)＝eq\f(1,2)∶eq\f(37,74)∶eq\f(75,60)＝1∶2∶5，用氧化物表示玻璃的組成為活潑金屬氧化物·較活潑金屬氧化物·二氧化硅·水的順序，則玻璃為K2O·2CaO·5SiO2。(4)①NO不能與水反應(yīng)，錯誤；②濃硫酸不能干燥堿性氣體和還原性的氣體，如NH3、H2S等，正確；③水晶的主要成分是SiO2，正確；④SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，錯誤；⑤Cl2和SO2廢氣都能與NaOH溶液反應(yīng)，實驗室可用NaOH溶液來處理，正確；⑥NO能與空氣中的氧氣反應(yīng)但不溶于水也不跟水反應(yīng)，只能用排水集氣法收集，不能用排空氣法收集；而NO2不與氧氣反應(yīng)，能與水反應(yīng)，只能用排空氣法收集，不能用排水集氣法，正確；綜上，答案選②③⑤⑥。12.高純二氧化硅可用來制造光纖。某稻殼灰的成分為組分SiO2CNa2OK2OAl2O3Fe2O3質(zhì)量分數(shù)59.2038.800.250.500.640.61請回答下列問題：(1)根據(jù)氧化物的性質(zhì)進行分類，稻殼灰中涉及的氧化物最多有________類。(2)步驟①中涉及SiO2的離子反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)濾渣A的成分有________________(填化學(xué)式)。(4)步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)實驗室進行步驟③用到的儀器有坩堝鉗、酒精燈、三腳架、__________和__________。答案(1)3(2)SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(3)C、Fe2O3(4)H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2＋H2O(5)坩堝泥三角解析(1)根據(jù)氧化物的性質(zhì)可以把氧化物分為堿性氧化物、酸性氧化物、兩性氧化物、不成鹽氧化物、其他復(fù)雜氧化物5類，稻殼灰中二氧化硅屬于酸性氧化物，氧化鈉、氧化鉀屬于堿性氧化物，氧化鋁屬于兩性氧化物。(2)步驟①中涉及SiO2與氫氧根離子反應(yīng)生成硅酸根離子和水，離子方程式是SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O。(3)稻殼灰的成分中只有二氧化硅、氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，氧化鈉、氧化鉀與水反應(yīng)，而C與氧化鐵均不反應(yīng)，所以濾渣A的成分是C、Fe2O3。(4)濾液A中含有硅酸根離子、偏鋁酸根離子，加入過量稀鹽酸，則偏鋁酸根離子與過量的稀鹽酸反應(yīng)生成鋁離子，而硅酸根離子與過量的稀鹽酸反應(yīng)生成硅酸沉淀，過濾得到硅酸，煅燒生成二氧化硅和水，化學(xué)方程式是H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2＋H2O。(5)煅燒固體時，需要將固體放在坩堝中，坩堝放在泥三角上，泥三角放在三腳架上，用酒精燈加熱，用坩堝鉗取下坩堝，所以還需要坩堝和泥三角。13.為確認HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強弱，某學(xué)生設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置，一次實驗即可達到目的(不必選其他酸性物質(zhì))。請據(jù)此回答：(1)錐形瓶中裝某可溶性正鹽溶液，分液漏斗所盛試劑應(yīng)為________。(2)裝置B所盛的試劑是__________________________________________，其作用是___________________________________________________。(3)裝置C所盛試劑是___________________________________________，C中反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________。(4)由此得到的結(jié)論是酸性________>________＞________。答案(1)鹽酸(2)飽和NaHCO3溶液吸收HCl氣體(3)Na2SiO3溶液SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2－,3)(或SiOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O=2HCOeq\o\al(－,3)＋H2SiO3↓)(4)HClH2CO3H2SiO3解析根據(jù)強酸＋弱酸鹽→弱酸＋強酸鹽分析可知，分液漏斗中盛裝鹽酸，A中盛放Na2CO3，根據(jù)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑可以知道酸性HCl強于H2CO3，然后將生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反應(yīng)為Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判斷酸性H2CO3>H2SiO3，但需注意的是A中反應(yīng)會有HCl氣體逸出，故通入Na2SiO3溶液前需將HCl吸收，但不能吸收CO2，故選用飽和NaHCO3溶液。14.化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料——光導(dǎo)纖維，C與燒堿反應(yīng)生成化合物D。(1