2022年專題三第1講

1、專題三 第 1 講第 1 講 含硅礦物與信息材料【2022備考】最新考綱： 1.明白 C、Si 單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)和重要應(yīng)用；2.明白碳元素、硅元素的單質(zhì)及重要化合物對(duì)環(huán)境的影響；最新考情： 硅、碳作為 A 族的代表元素,需要把握碳、硅單質(zhì),氧化物,酸及其鹽的性質(zhì),一是在挑選題中考查Si、SiO2、Na2SiO3的用途及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,二是在流程題中考查 SiO2的性質(zhì)；考點(diǎn)一 碳、硅及其氧化物的性質(zhì)學(xué)問梳理 1.碳、硅元素的原子結(jié)構(gòu)與存在碳 硅原子結(jié)構(gòu)示意圖在元素周期表中的位置第 2 周期 A 族第 3 周期 A 族單質(zhì)的結(jié)構(gòu)金剛石：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體硅：與金剛石類石墨：層狀結(jié)構(gòu)似的空

2、間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)元素在自然界中的存在形式既有游離態(tài)又有化合態(tài)只有化合態(tài)2.碳、硅單質(zhì)的性質(zhì) 1碳、硅的物理性質(zhì)和用途 用短線連接起來 ：2碳的化學(xué)性質(zhì) 3硅的化學(xué)性質(zhì)及制取 與氫氟酸反響： Si4HF=SiF 4 2H2 ；與 NaOH 溶液反響：Si2NaOH H 2O=Na2SiO32H2 ；與 O2反響： SiO2= SiO2；工業(yè)制法：第 2 頁(yè)提示：自然界中沒有游離態(tài)硅, 工業(yè)上常用焦炭在電爐中復(fù)原 SiO2 得到粗硅；Si 的復(fù)原性強(qiáng)于 C,但 C 能復(fù)原 SiO2 生成 Si,且氧化產(chǎn)物為 CO：2CSiO2= 高溫 Si2CO ,其緣由是產(chǎn)物 CO 為氣體, 它的放出降低了生成物濃度

3、,促使反響向正反響方向進(jìn)行；且該反響必需在隔絕空氣的條件下進(jìn)行；3.二氧化碳和二氧化硅的比擬化物質(zhì)二氧化硅二氧化碳結(jié)構(gòu)空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不存在存在單個(gè)分子單個(gè)分子主要物理硬度大,熔、沸點(diǎn)高,常溫熔、沸點(diǎn)低,常溫下為氣體,性質(zhì)下為固體,不溶于水微溶于水與水不反響CO 2H 2OH 2CO 3反響與酸只與氫氟酸反響： SiO2不反響反響4HF=SiF 4 2H 2O 與堿CO2少量： CO2SiO 22NaOH=Na 2SiO3學(xué)2NaOH=Na2CO3 H2O、性 H 2O盛堿液的試劑瓶用反響CO2過量： CO2質(zhì)橡膠塞 NaOH=NaHCO3如與 Na2SiO3反響：Na2SiO3如與 Na2

4、CO3 反響： SiO2H 2OCO 2缺與鹽Na2CO3= 高溫 Na2SiO3乏=H2SiO3 Na2CO 3反響或 Na2SiO32H 2OCO 22CO2足量 =H2SiO3 2NaHCO3與堿性氧如與 CaO 反響： SiO2如與 Na2O 反響： Na2O化物反響CaO= 高溫 CaSiO3CO2=Na2CO3用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子制飲料、制碳酸鹽部件第 3 頁(yè)提示： SiO2 和 CO 2 都是酸性氧化物,與堿反響生成鹽和水；CO 2 與水反響生成碳酸,但 SiO2 不溶于水,故不能用SiO2 與水反響制備硅酸；SiO2不能與鹽酸、硝酸、硫酸等酸反響,但能與氫氟酸反響；不能

5、依據(jù)反響 SiO2Na2CO 3= 高溫 Na2SiO 3CO 2 來說明 SiO2對(duì)應(yīng)的水化物即 H 2SiO3的酸性比 H 2CO 3強(qiáng)；題組診斷 碳、硅的性質(zhì)及應(yīng)用1.以下關(guān)于碳和硅的表達(dá)中,正確的選項(xiàng)是 A.其氧化物都能與 NaOH 溶液反響B(tài).其單質(zhì)在加熱時(shí)都能跟 O2反響C.其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸D.碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì)解析CO 不溶于水,不能生成相應(yīng)的酸,也不能與NaOH 溶液反響； SiO2 不溶于水,也不能生成相應(yīng)的酸；碳有金剛石、石墨等同素異形體,硅有晶體硅和無定形硅等,所以兩種元素有多種單質(zhì)；答案 B 2.以下物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能通過一步反響完成的是 A.SiO

6、2Si B.CO2C C.SiO2 H2SiO3 D.SiNa2SiO3解析 A 項(xiàng),SiO22C= 高溫 Si2CO ；B 項(xiàng),CO 22Mg= 高溫 2MgO C；C項(xiàng), SiO2 不能與水反響生成H 2SiO 3,也無法與其他物質(zhì)通過一步反響生成H2SiO3；D 項(xiàng), Si2NaOH H2O=Na2SiO32H2 ；答案 C 3.制備硅半導(dǎo)體材料必需先得到高純硅；三氯甲硅烷 高純硅的主要方法,生產(chǎn)過程示意圖如下：第 4 頁(yè)SiHCl3復(fù)原法是當(dāng)前制備石英砂焦炭高溫粗硅573 K以上HClSiHCl 3粗粗餾SiHCl 3純1 357 KH2高純硅1寫出由純 SiHCl3制備高純硅的化學(xué)方

7、程式為_ _2整個(gè)制備過程必需嚴(yán)格掌握無水無氧；SiHCl3遇水猛烈反響生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫出該反響的化學(xué)方程式_ _H2復(fù)原 SiHCl3過程中假設(shè)混入O2,可能引起的后果是 _ _解析 1H 2復(fù)原 SiHCl 3 得到 Si 和 HCl ；2SiHCl 3 遇水猛烈反響生成 H 2SiO3、HCl 和另一種物質(zhì),依據(jù)原子守恒 .判定另一物質(zhì)是 H2；因 H2復(fù)原 SiHCl3的反響條件是高溫 1 357 K ,假設(shè)混入 O 2,那么 H 2 與 O2混合加熱可能發(fā)生爆炸,同時(shí), O2 也可能氧化 SiHCl 3；答案1SiHCl 3H 2= 高溫 Si3HCl2SiH

8、Cl 3 3H2O=H2SiO3 3HCl H2氧氣與氫氣混合,可能引起爆炸；氧氣可能會(huì)氧化 SiHCl 3【總結(jié)歸納】硅的特性非金屬的一般規(guī)律 硅的特性硅復(fù)原性強(qiáng)于碳2CSiO2= 高溫 Si2CO硅可與強(qiáng)堿溶液反響產(chǎn)生 H 2：Si非金屬與強(qiáng)堿溶液反響一般不產(chǎn)生 H 22NaOH H2O=Na2SiO32H2非金屬一般不與非氧化性酸反響 一般非金屬單質(zhì)為絕緣體Si4HF=SiF 4 2H2硅為半導(dǎo)體,常用于電子部件CO 2、SiO2 的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第 5 頁(yè)4.以下關(guān)于 SiO2和 CO2的表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是 A.都是共價(jià)化合物 B.SiO2可用于制光導(dǎo)纖維,干冰可用于人工降雨 C.都能

9、溶于水且與水反響生成相應(yīng)的酸 D.都是酸性氧化物,都能與強(qiáng)堿溶液反響解析SiO2 和 CO 2中都只含有共價(jià)鍵,均為共價(jià)化合物,A 項(xiàng)正確；干冰升華吸熱,可用于人工降雨, B 項(xiàng)正確；SiO2 不溶于水且與水不反響, C 項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2與強(qiáng)堿溶液反響生成硅酸鹽, CO 2 與強(qiáng)堿溶液反響生成碳酸鹽或碳酸氫鹽,D 項(xiàng)正確；答案C 5.以下有關(guān)說法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.氫氟酸不能盛放在玻璃試劑瓶中 B.單晶硅可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能但不能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能C.灼燒 NaOH 固體時(shí)不能使用瓷坩堝,因坩堝中的SiO2能與 NaOH 反響D.由沙子制備光伏材料的反響之一為 SiO22C= 高溫 Si2CO解

10、析 氫氟酸能與玻璃中的 SiO 2 反響, A 正確；單晶硅也可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能, B 錯(cuò)誤；高溫下 NaOH 能與瓷坩堝中的SiO2 反響, C 正確；沙子的主要成分是 SiO2,與碳反響時(shí)得到的是 CO,D 正確；答案 B 6.依據(jù) SiO2 性質(zhì)的一般性與特別性完成以下表格 其中括號(hào)內(nèi)為要除去的雜質(zhì) ；可供挑選的試劑： A.鹽酸 B.氫氧化鈉溶液 C.氧氣 D.水 E.二氧化碳可選用的操作：水洗 加熱 高溫灼燒 過濾 結(jié)晶粉末狀混合物 挑選的試劑 選用的操作1 CaCO3SiO2 2 NaClSiO 2 3 SiO2Fe2O3 4 SiO2CaCO 3 第 6 頁(yè)答案5 SiO2NH4

11、Cl 4A51B2D3A【歸納總結(jié)】SiO2特性一般規(guī)律 SiO2 的特性酸性氧化物一般與水反響生成相應(yīng)酸 酸性氧化物一般不與酸發(fā)生復(fù)分解反響“ 較強(qiáng)酸制較弱酸 是復(fù)分解反響的一 般規(guī)律, H 2CO3 酸性強(qiáng)于 H 2SiO 3,Na2SiO3CO 2H 2O=Na2CO 3H 2SiO3SiO2 不溶于水,不與水反響 SiO 24HF=SiF 4 2H 2O 以下反響不能說明酸性的強(qiáng)弱Na2CO 3SiO2= 高溫 Na2SiO3CO 2CaCO3SiO2= 高溫 CaSiO3CO 2考點(diǎn)二 硅酸、硅酸鹽、無機(jī)非金屬材料學(xué)問梳理 1.硅酸 2.硅酸鹽 1硅酸鹽：是由硅、氧和金屬元素組成的化

12、合物的總稱,是構(gòu)成地殼巖石的重 要成分；2硅酸鹽組成的表示方法：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 SiO2,長(zhǎng)石 KAlSi3O8可表示為 K2O Al2O36SiO2；3硅酸鈉：白色、可溶于水的粉末狀固體,其水溶液俗稱水玻璃,有黏性,水溶液顯堿性；與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反響：a.與鹽酸反響的化學(xué)方程式：Na2SiO32HCl=2NaCl H2SiO3 ；b. 與 CO2 水 溶 液 反 響 的 化 學(xué) 方 程 式 ： Na2SiO3 H2O CO 2=Na2CO 3第 7 頁(yè)H2SiO3 ；用途：黏合劑 礦物膠 ,耐火阻燃材料；3

13、.常見無機(jī)非金屬材料1傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料,如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料；常見硅酸鹽材料比擬生產(chǎn)原料水泥玻璃陶瓷石灰石、黏土純堿、石灰石和石英黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯生產(chǎn)條件高溫玻璃生產(chǎn)中的兩個(gè)重要反響：Na2CO3SiO2= 高溫 Na2SiO3CO 2 ；CaCO3SiO2= 高溫 CaSiO3CO 2 ；2新型無機(jī)非金屬材料高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：如氮化硅陶瓷具有較高的硬度和耐磨性、較強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕性和電絕緣性等；生物陶瓷：對(duì)機(jī)體無排異反響,不會(huì)引起代謝作用反常；壓電陶瓷：具有壓電效應(yīng)；題組診斷 硅酸鹽的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.將足量 CO 2氣體通入水玻璃 Na2SiO3 溶液 中,然后加熱蒸干

14、,再在高溫下充分灼燒,最終得到的固體物質(zhì)是 A.Na 2SiO3 B.Na2CO 3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2解 析 將 足 量 CO 2 氣 體 通 入 水 玻 璃 中 , 發(fā) 生 反 響 ： 2CO2 Na2SiO32H2O=H2SiO3 2NaHCO3；加熱蒸干高溫灼燒時(shí)發(fā)生反響：H2SiO3=H 2O SiO 2； 2NaHCO 3=Na2CO 3 CO 2 H 2O ； SiO2 Na2CO 3= 高溫Na2SiO3CO 2 ,各反響物存在如下關(guān)系： H 2SiO32NaHCO 3,H 2SiO3SiO2,第 8 頁(yè)2NaHCO3Na2CO3SiO2,由

15、上述關(guān)系可知,最終所得固體物質(zhì)是 Na2SiO3,應(yīng)選 A 項(xiàng)；答案A .鹿特丹公約 .中受限制的462.青石棉是世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的一種致癌物質(zhì),是種化學(xué)品之一； 青石棉的化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22OH 2；青石棉用稀硝酸處理時(shí),復(fù)原產(chǎn)物只有 NO；以下說法中正確的選項(xiàng)是 A.青石棉是一種易燃品且易溶于水B.青石棉的化學(xué)組成用氧化物的形式可表示為Na2O FeO 2Fe2O38SiO2H2O C.1 mol Na 2Fe5Si8O22OH 2 與足量的硝酸作用, 至少需消耗 6 L 3 molL1 HNO 3溶液D.1 mol Na2Fe5Si8O22OH2與足量氫氟酸作用,至少需消耗5

16、.5 L 2 molL1 HF溶液解析 依據(jù)青石棉的組成可知, 該物質(zhì)屬于硅酸鹽, 不是一種易燃品且難溶于水,A 不正確；依據(jù)氧原子守恒可知應(yīng)當(dāng)是Na2O 3FeO Fe2O38SiO2H 2O,B 不正確；依據(jù)組成可知和硝酸作用生成 2 mol 硝酸鈉、5 mol 硝酸鐵和 1 mol NO ,因此需要硝酸的物質(zhì)的量是 18 mol ,選項(xiàng) C 正確；和氫氟酸反響生成 SiF4、NaF,物質(zhì)的量分別是 8 mol 和 2 mol,所以需要 HF 的物質(zhì)的量是 34 mol,D 不正確；答案 C 3.胃舒平的主要成分是氫氧化鋁,同時(shí)含有三硅酸鎂 Mg2Si3O8nH2O等化合物；1三硅酸鎂的氧

17、化物形式為 _；2Al2O3、MgO 和 SiO2都可以制耐火材料,其緣由是 _；a.Al2O3、MgO 和 SiO2都是白色固體b.Al 2O3、MgO 和 SiO2 都是金屬氧化物c.Al2O3、MgO 和 SiO2都有很高的熔點(diǎn)解析1Mg 2Si3O8nH 2O 改寫成氧化物的形式為2MgO3SiO2nH 2O；2Al 2O3、MgO 和 SiO2 均具有很高的熔點(diǎn),故可作為耐火材料；第 9 頁(yè)答案12MgO 3SiO2nH 2O2c 【歸納總結(jié)】硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法1氧化物的書寫次序：活潑金屬氧化物 水；較活潑金屬氧化物 二氧化硅 2氧化物前計(jì)量數(shù)的配置原那么：除氧元素外,其他

18、元素按配置前后原子個(gè)數(shù) 守恒原那么配置計(jì)量數(shù),且不同氧化物間以“ 隔開；3當(dāng)計(jì)量數(shù)配置顯現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化為整數(shù)；如正長(zhǎng)石：KAlSi 3O8 不能寫成1 2K 2O 1 2Al 2O33SiO2,應(yīng)寫成 K 2O Al 2O36SiO2；無機(jī)非金屬材料 4.據(jù)報(bào)道我國(guó)科學(xué)家近年來研制出一種新型“ 連續(xù)纖維增韌航空材料,其主要 成分是由碳化硅陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的；以下相關(guān)表達(dá)不正確的選項(xiàng)是 A.它耐高溫抗氧化 B.它比鋼鐵輕、硬,但質(zhì)地較脆 C.它沒有固定的熔點(diǎn) D.它是一種新型無機(jī)非金屬材料解析由航空材料的成分組成知其質(zhì)輕、具有耐高溫抗氧化等性質(zhì), 由于這種材料能增加韌性,故質(zhì)地不會(huì)較脆,故B

19、錯(cuò), A 正確；復(fù)合材料屬于混合物,沒有固定的熔點(diǎn),由碳化硅高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的材料均屬于新型無機(jī) 非金屬材料, C、D 正確；答案 B 5.2022 徐宿連一模 從石墨中別離出來的石墨烯是最薄、最堅(jiān) 硬的物質(zhì),可制成電阻率最小的納米材料, 其結(jié)構(gòu)如右圖所示；以下關(guān)于石墨烯的說法正確的選項(xiàng)是 A.具有良好的導(dǎo)電性 B.屬于高分子化合物 第 10 頁(yè)C.與金剛石互為同位素 D.不能與氧氣發(fā)生反響解析 石墨烯是由碳原子組成的單質(zhì), 與金剛石互為同素異形體, 與氧氣反響生成 CO 2；答案 A 含硅物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化6.2022 徐宿連一模 二氧化硅 SiO2又稱硅石,是制備硅及其化合物的重要原

20、料；以下說法正確的選項(xiàng)是 A.SiO2既能與 HF 反響,又能與 NaOH 反響,屬于兩性氧化物 B.SiO 2和 Si 都是光導(dǎo)纖維材料 C.利用 SiO2與 NaOH 溶液反響可制取“ 水玻璃D.上圖中所示轉(zhuǎn)化反響都是非氧化復(fù)原反響解析兩性氧化物的定義為與酸和堿反響均生成鹽和水的氧化物,SiO2 與 HF 反響得到的 SiF4不屬于鹽類, A 項(xiàng)錯(cuò)誤； SiO2是光導(dǎo)纖維材料, Si 為半導(dǎo)體材料,B 項(xiàng)錯(cuò)誤； “ 水玻璃 是 Na2SiO3的水溶液, C 項(xiàng)正確；制取 Si 的過程中涉及了氧化復(fù)原反響, D 項(xiàng)錯(cuò)誤；答案 C 7.A 是灰黑色的、有金屬光澤的固體單質(zhì)；依據(jù)如下圖的物質(zhì)之間

21、的轉(zhuǎn)化關(guān)系,答復(fù)以下有關(guān)問題；1寫出 B、C 兩物質(zhì)的名稱：B_,C_；2寫出 DB 的化學(xué)方程式： _；3寫出 BC 的離子方程式： _；解析 A 為灰黑色固體單質(zhì),推知 A 為 Si,那么 D 為 SiO2,B 為 Na2SiO3,C為 H 2SiO3；答案1硅酸鈉硅酸第 11 頁(yè)2SiO22NaOH=Na2SiO3H2O 3SiO23 CO 2H 2O=H2SiO3 CO23 或 SiO23 2CO22H 2O=H 2SiO32HCO 3【反思?xì)w納】解答硅及其化合物的推斷題,高溫反響條件、特點(diǎn)反響、單質(zhì)與堿反響、鹽溶液與過量鹽酸反響產(chǎn)生白色沉淀等往往是推斷題的“ 突破口 ；【學(xué)問網(wǎng)絡(luò)回憶

22、】1.根底學(xué)問判定,正確的打“ ,錯(cuò)誤的打“ ；1碳有多種同素異形體,而氧不存在同素異形體 2單質(zhì)硅常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維 3硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在 4硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)反響 5SiO 2 不與任何酸反響,可用石英制造耐酸容器 6SiSiO2H2SiO3均能一步轉(zhuǎn)化 7不能用 SiO2 與水反響的方法來制取硅酸,不能用瓷坩堝來加熱燒堿或純堿使其熔化 8將氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁,證明原氣體是 CO2 9SiO 2 可與 HF 反響,因而氫氟酸不能儲(chǔ)存在玻璃瓶中 10單質(zhì)硅是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧?2.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

23、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)氧化物不與酸反響D.氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)固解析 硅在自然界中主要是以硅酸鹽類存在, A 正確；硅常用作半導(dǎo)體材料, SiO2是光導(dǎo)纖維的主要成分； SiO2雖然是酸性氧化物, 但可以和 HF 反響；硅的非金屬性比碳弱,其氣態(tài)氫化物比甲烷活潑；第 12 頁(yè)答案 A 3.以下說法正確的選項(xiàng)是 A.紅寶石、瑪瑙、水晶、鉆石等裝飾品的主要成分都是二氧化硅B.SiO2是堿性氧化物,能溶于酸,故可用氫氟酸蝕刻玻璃C. 向Na2SiO3溶 液 中 通 入 過 量CO2制 備 硅 酸 凝 膠 ： SiO23 2C

24、O 2 2H2O=H2SiO32HCO3D.高純度的 SiO2 對(duì)光有很好的折射和全反射作用,可以制成光電池,將光能直接轉(zhuǎn)化為電能解析 紅寶石的主要成分是 Al2O3,鉆石的主要成分是單質(zhì)碳,瑪瑙和水晶的主要成分是 SiO2,A 項(xiàng)錯(cuò)誤； SiO2 是酸性氧化物,不能與 HCl 、H 2SO4、HNO 3等反響,但能被氫氟酸腐蝕, B 項(xiàng)錯(cuò)誤； 酸性：H 2CO3H 2SiO3,故可用 Na2SiO3溶液與 CO 2反響制 H 2SiO3 凝膠,C 項(xiàng)正確；高純度的 SiO2 對(duì)光有很好的折射和全反射作用,可用作光導(dǎo)纖維,而光電池由單質(zhì)硅制成,D 項(xiàng)錯(cuò)誤；答案 C 4.單質(zhì) Z 是一種常見的半

25、導(dǎo)體材料,可由X 通過如以下圖所示的路線制備；其中 X 為 Z 的氧化物； Y 為氫化物,分子結(jié)構(gòu)與甲烷相像；答復(fù)以下問題：X 加熱Mg 2Z Mg 鹽酸加熱 Y Z1能與 X 發(fā)生化學(xué)反響的酸是_；由 X 制備 Mg2Z 的化學(xué)方程式為_ 2由 Mg2Z 生成 Y 的化學(xué)方程式為 _ _ Y 分子的電子式為 _答案1氫氟酸 HFSiO24Mg=Mg2Si2MgO 2Mg 2Si4HCl=2MgCl 2SiH 41.以下我國(guó)古代優(yōu)秀藝術(shù)作品中,所用材料不屬于無機(jī)非金屬材料的是 第 13 頁(yè)B.新石器時(shí)代人面 魚紋彩陶盆解析 青銅器屬于金屬材料,陶瓷是無機(jī)非金屬材料；答案 A 2.我國(guó)科學(xué)家制得

26、了 SiO2超分子納米管,微觀結(jié)構(gòu)如下圖；以下表達(dá)正確的選 項(xiàng)是 A.SiO2與干冰的晶體結(jié)構(gòu)相像 B.SiO 2耐腐蝕,不與任何酸反響 C.工業(yè)上用 SiO2制備粗硅 D.光纖主要成分是 SiO2,具有導(dǎo)電性解析 A 項(xiàng), SiO2為原子晶體,干冰為分子晶體,錯(cuò)誤；B 項(xiàng),SiO2可以與 HF反響,錯(cuò)誤；C 項(xiàng),SiO2 與 C 在高溫下復(fù)原可制得粗硅和 CO,正確；D 項(xiàng),SiO 2不導(dǎo)電,錯(cuò)誤；答案C 3.硅及其化合物是帶來人類文明的重要物質(zhì)；以下說法正確的選項(xiàng)是A.陶瓷、水晶、水泥、玻璃都屬于硅酸鹽 B.水玻璃是純潔物,可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑 C.某硅酸鹽的化學(xué)式為 KAlSi 3O

27、8,可用 K 2O Al 2O36SiO2表示 D.高純硅可用于制造光導(dǎo)纖維,高純二氧化硅可用于制造太陽(yáng)能電池解析水晶的主要成分為SiO2,其不屬于硅酸鹽, A 項(xiàng)錯(cuò)誤；水玻璃是 Na2SiO3的水溶液,屬于混合物, B 項(xiàng)錯(cuò)誤；用于制造光導(dǎo)纖維的是二氧化硅,用于制造太陽(yáng)能電池的是高純硅,D 項(xiàng)錯(cuò)誤； 答案C 4.以下物質(zhì)性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的選項(xiàng)是第 14 頁(yè)性質(zhì)用途DA 硅酸鈉化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固制備木材防火劑B 硅酸溶膠具有硅作半導(dǎo)體的材料吸附水分的才能C 二氧化硅硬度大、熔點(diǎn)高氫氟酸在玻璃上刻花紋D 焦炭具有可燃性焦炭復(fù)原二氧化硅冶煉粗硅解析硅膠吸附水,與硅作半導(dǎo)體的材料無關(guān),B 錯(cuò)誤；二氧

28、化硅硬度大,與氫氟酸和玻璃反響無關(guān), C 錯(cuò)誤；焦炭具有可燃性,與焦炭復(fù)原二氧化硅無關(guān),錯(cuò)誤；答案 A 5.天工開物 .記載：“ 凡埏泥造瓦,掘地二尺余,擇取無沙粘土而為之,“ 凡坯既成,枯燥之后,那么積累窯中燃薪舉火,磚同法；以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 A.粘土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料 B.“ 燃薪舉火使粘土發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化 C.燒制后自然冷卻成紅瓦,澆水冷卻成青瓦 D.沙子和粘土的主要成分均為硅酸鹽“ 澆水轉(zhuǎn)釉 主要為青色 ,與造解析 D 項(xiàng),沙子的主要成分是 SiO2,錯(cuò)誤；答案 D 6.有些科學(xué)家提出硅是“21 世紀(jì)的能源,這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽(yáng)能發(fā)電過程中具有重要的作

29、用；以下有關(guān)硅的說法中,不正確的選項(xiàng)是 A.SiO 2廣泛用于制作運(yùn)算機(jī)芯片B.硅可由二氧化硅復(fù)原制得C.低溫時(shí),硅與水、空氣和強(qiáng)酸不反響,但能與氫氟酸反響D.自然界中硅的儲(chǔ)量豐富,自然界中存在大量的單質(zhì)硅答案 AD 第 15 頁(yè)7.以下離子方程式的書寫正確的選項(xiàng)是 A.水玻璃中通入過量二氧化碳：Na2SiO3CO 2H 2O=2NaCO 23 H 2SiO3B.澄清石灰水中通入過量二氧化碳：CaOH22CO2=Ca22HCO 3C.硅與氫氟酸的反響： Si4H4F=SiF4 2H2D.二氧化硅溶于燒堿溶液中：SiO22OH=SiO23 H 2O 解析 Na2SiO3 是強(qiáng)電解質(zhì),應(yīng)拆成 Na

30、、SiO 23 ,且應(yīng)生成 HCO3 ,A 錯(cuò)； B項(xiàng)正確寫法是 CO 2OH=HCO3 ；C 項(xiàng),氫氟酸是弱酸,不能拆分成 H和F；答案D 8.以下除雜方法正確的選項(xiàng)是A.SiO2中含 Al2O3雜質(zhì),可以參與足量 B.CO2中含有 CO 雜質(zhì),可以通入盛有 C.CO2中含有 HCl 雜質(zhì),可以通過盛有NaOH 溶液然后過濾除去 CuO 的玻璃管且加熱 Na2CO3溶液的洗氣瓶D.Na2CO3溶液中含有 Na2SiO3雜質(zhì),可以通入足量的 CO2,然后過濾解析 A 項(xiàng),SiO2、Al 2O3 均與 NaOH 溶液反響；C 項(xiàng),應(yīng)通過盛有飽和 NaHCO 3溶液的洗氣瓶, D 項(xiàng),Na2CO

31、3 與 CO 2反響生成 NaHCO 3；答案B 9.SiO2是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)；以下說法正確的選項(xiàng)是A.圖中全部反響都不屬于氧化復(fù)原反響B(tài).硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固,常用于制造光導(dǎo)纖維C.可用鹽酸除去石英砂 主要成分為 SiO2中少量的碳酸鈣D.一般玻璃是由純堿、石灰石和石英制成的,其熔點(diǎn)很高解析圖中 SiO2 與 CaO、CaCO 3、Na2CO 3 反響不屬于氧化復(fù)原反響,SiO2 與C、Si 與 Cl 2、SiCl 4 與 H 2 的反響屬于氧化復(fù)原反響,A 錯(cuò)誤；光導(dǎo)纖維的主要成分是 SiO2而不是硅酸鹽, B 錯(cuò)誤；玻璃沒有固定的熔點(diǎn),D 錯(cuò)誤；答案 C 10.用四種溶

32、液進(jìn)行試驗(yàn),表中“ 操作及現(xiàn)象與“ 溶液對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的選項(xiàng)第 16 頁(yè)是 選項(xiàng) A B C D 解析 操作及現(xiàn)象溶液通入 CO 2,溶液不變渾濁BaCl 2溶液通入 CO2,溶液變渾濁,連續(xù)通CO2至過量,渾Na2SiO3溶液濁消逝通入 CO2,溶液變渾濁,再參與品紅溶液,紅色褪 去CaClO 2溶液通入 CO 2,溶液變渾濁,連續(xù)通CO 2 至過量,渾CaOH 2 溶液濁消逝,再參與足量的NaOH 溶液,又變渾濁A 項(xiàng),CO 2 與 BaCl 2 溶液不反響； B 項(xiàng),CO 2Na2SiO3H 2O=Na2CO 3H 2SiO3 ,H 2SiO3與 CO 2 不反響,渾濁不會(huì)消逝； C 項(xiàng),

33、CO 2CaClO 2H2O=CaCO3 2HClO ,溶液變渾濁后參與品紅溶液,品紅溶液被 HClO 氧 化褪色； D 項(xiàng),通入 CO 2 少量時(shí)發(fā)生反響： CO 2CaOH 2=CaCO3 H 2O,連續(xù)通入 CO 2,生成可溶于水的 CaHCO 32,再參與足量的 NaOH 溶液,那么：2NaOH CaHCO32=CaCO3 Na2CO32H2O,溶液又變渾濁；答案 B 11.X 是一種新型無機(jī)非金屬材料,具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊性；有關(guān)生 產(chǎn)過程如下：為了確定 C 的組成, 某同學(xué)進(jìn)行了以下的探究過程；酸的白色沉淀, I 可作光導(dǎo)纖維；按要求答復(fù)以下問題：F、G 都是難溶于水和稀硝

34、1C 的化學(xué)式為 _；X 的化學(xué)式為 _；2寫出以下方程式：反響的化學(xué)方程式 _ _ 反響的離子方程式 _ _第 17 頁(yè)解析 由 I 可作光導(dǎo)纖維知,I 為 SiO2,依據(jù)題給其次個(gè)框圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系和“ F、G 都是難溶于水和稀硝酸的白色沉淀知 F 為硅酸, H 為硅酸鈉；由 EG 是參與了硝酸銀和稀硝酸,生成了難溶于水和稀硝酸的白色沉淀,那么 E 中含有氯離子；那么化合物 C 中含硅、氯兩種元素,故 C 為 SiCl 4,D 為 SiNH 24,X為 Si3N4；答案 1SiCl 4 Si3N4 2SiCl 44NH 3=SiNH244HCl SiO 23 2H 2O2CO 2=H2SiO

35、3 2HCO312.2022 揚(yáng)州期中 工業(yè)上利用 H 2SiF6溶液制備 BaF2,同時(shí)可得到副產(chǎn)品 SiO 2,其工藝如下：焙燒過程的反響為NH42SiF6BaCO3=BaSiF6 2NH3 CO2 H2O1焙燒的氣體產(chǎn)物能恰好完全反響生成物質(zhì)A,那么 A 的化學(xué)式為 _；2氨解反響為放熱反響,且反響能進(jìn)行完全；該反響需降溫冷卻的緣由為 _、_；3 熱 解 的 另 一 產(chǎn) 物 是 含 兩 種 元 素 的 氣 體 , 該 氣 體 水 解 的 化 學(xué) 方 程 式 是 _ _ 4SiO2可用于制作 _,該物質(zhì)在信息傳輸中具有重要應(yīng)用；5 為 保 持 該 過 程 的 持 續(xù) 循 環(huán) , 每 生 成

36、 1 mol BaF2, 理 論 上 需 補(bǔ) 充 原 料 H2SiF6_ mol；答案 1NH 42CO32NH42CO3受熱易分解減小 NH42SiF6晶體的溶解度33SiF42H 2O=2H2SiF6SiO24光導(dǎo)纖維51/3 13.硅在地殼中的含量較高；硅及其化合物的開發(fā)由來已久,在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用；答復(fù)以下問題：11810 年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時(shí),得到一種“ 金屬；這種“ 金屬可能是 _；第 18 頁(yè)2陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料；其中,生產(chǎn)一般玻璃的主要原料有 _；3高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的根底材料；工業(yè)上提 純硅有多種路線,

37、其中一種工藝流程示意圖及主要反響如下：發(fā)生的主要反響電弧爐 流化床反響 器 復(fù)原爐SiO22C1 6001 800 Si2COSi3HCl250300 SiHCl 3H 2SiHCl 3H 21 1001 200 Si3HCl 用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產(chǎn)碳化硅,該反響的化學(xué)方程 式為 _ _ 碳化硅又稱 _；在流化床反響的產(chǎn)物中,SiHCl 3 大約占 85%,仍有 SiCl 4、SiH 2Cl 2、SiH 3Cl等,有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表,提純 SiHCl 3 的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和 _；物質(zhì) Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4沸點(diǎn) /2 355 SiHCl 3 極易水解,其完全水解的產(chǎn)物為 _；4氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)供應(yīng)局部原料,這些原料是 _；解析 1加熱石英砂、木炭和鐵時(shí),得到的為合金；2生產(chǎn)一般玻璃的主要原料為石英砂、純堿和石灰石；3石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱反響生成碳化硅,方程式：SiO23C= 高溫 SiC2CO ；碳化硅俗稱金剛砂； 比擬 SiC