（新課改省份專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 第一節(jié) 碳、硅及無(wú)機(jī)非金屬材料學(xué)案（含解析）

（新課改省份專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 第一節(jié) 碳、硅及無(wú)機(jī)非金屬材料學(xué)案（含解析）考點(diǎn)(一)碳及其化合物 【精講精練快沖關(guān)】知能學(xué)通1碳單質(zhì)(1)碳單質(zhì)的存在形式有金剛石、石墨、無(wú)定形碳、足球烯，它們互為同素異形體。(2)結(jié)構(gòu)金剛石：正四面體形空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；石墨：平面正六邊形層狀結(jié)構(gòu)。(3)物理性質(zhì)：金剛石熔點(diǎn)高、硬度大；石墨熔點(diǎn)高、質(zhì)軟，有滑膩感，電的良導(dǎo)體。(4)主要化學(xué)性質(zhì)還原性與O2反應(yīng)O2足量：CO2CO2；O2不足：2CO22CO。與氧化物反應(yīng)CuO：2CuOC2CuCO2(冶煉金屬)；SiO2：SiO22CSi2CO(制取粗硅)；H2O：CH2O(g)COH2(制取水煤氣)。與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)濃H2SO4：C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O；濃HNO3：C4HNO3(濃)CO24NO22H2O。(5)用途：金剛石用于制造切割刀具；石墨用于制造電極、鉛筆芯。2一氧化碳(CO)(1)物理性質(zhì)：無(wú)色氣體，有毒，難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)還原性燃燒：2COO22CO2，淡藍(lán)色火焰；還原CuO：CuOCOCuCO2(冶煉金屬)。3二氧化碳(CO2)(1)一種無(wú)色、無(wú)味的氣體，能溶于水，固態(tài)CO2俗稱干冰。(2)與H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為CO2H2O· H2CO3、Na2OCO2=Na2CO3、CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O、2MgCO22MgOC。(3)CO2在自然界中的循環(huán)CO2的主要來(lái)源大量含碳燃料的燃燒自然界消耗CO2的主要反應(yīng)溶于江水、海水中：CO2H2OH2CO3；光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為O2；巖石的風(fēng)化：CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)24.碳酸(H2CO3)弱酸性、不穩(wěn)定性。碳酸(H2CO3)只能存在于水中。H2CO3在水中與CO2共存，因此常把CO2H2O當(dāng)碳酸用。5碳酸的酸式鹽和正鹽的比較(1)在水中的溶解性含K、Na、NH的正鹽易溶于水，其余一般不溶于水；酸式鹽均能溶于水。一般來(lái)說(shuō)，在相同溫度下，難溶性正鹽溶解度小于其酸式鹽溶解度，如溶解度：Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正鹽溶解度大于其酸式鹽溶解度，如溶解度：Na2CO3>NaHCO3。(2)熱穩(wěn)定性一般來(lái)說(shuō)，熱穩(wěn)定性順序?yàn)檎}>酸式鹽>碳酸，如穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3>H2CO3；可溶性正鹽>難溶性正鹽，如CaCO3高溫分解，而K2CO3不易分解。(3)水溶液酸堿性強(qiáng)弱物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，正鹽溶液的pH大于其酸式鹽溶液，如pH：Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。題點(diǎn)練通1.(2019·合肥瑤海區(qū)模擬)碳和碳的化合物間的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A由碳酸轉(zhuǎn)化成 X 一定要在加熱條件下進(jìn)行B由碳轉(zhuǎn)化為 X 一定發(fā)生的是化合反應(yīng)C物質(zhì) X 一定是二氧化碳D若使一氧化碳轉(zhuǎn)化成 X，只能通過(guò)一氧化碳在空氣(或氧氣)中燃燒獲得解析：選C由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，X是二氧化碳，碳酸在常溫下就容易分解生成二氧化碳，故A錯(cuò)誤，C正確；在高溫的條件下，碳能與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；一氧化碳還可以通過(guò)還原氧化鐵或還原氧化銅等方法轉(zhuǎn)化成二氧化碳，故D錯(cuò)誤。2將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是()解析：選D依次發(fā)生的反應(yīng)為Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，2KOHCO2=K2CO3H2O，K2CO3CO2H2O=2KHCO3，CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2。3確定混合氣體(CO、CO2)中含有CO氣體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)填寫(xiě)下列指定裝置的作用。A：_。B： _。E：_。F： _。(2)寫(xiě)出C中的化學(xué)方程式：_。(3)確定混合氣體中含有CO氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_。(4)寫(xiě)出除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法。CO(CO2)：_。CO2(CO)：_。答案：(1)A：除去混合氣體中的CO2氣體B：檢驗(yàn)混合氣體中CO2是否除盡E：除去尾氣中的CO2氣體F：除去尾氣中的CO氣體，防止污染環(huán)境(2)COCuOCuCO2(3)B中無(wú)明顯現(xiàn)象，C中的物質(zhì)由黑色變成紅色，D中的澄清石灰水變渾濁(4)通過(guò)盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶，再通過(guò)盛有濃硫酸的洗氣瓶通過(guò)盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管CO2通入稀的堿溶液中反應(yīng)產(chǎn)物的判斷(以KOH為例)可能發(fā)生的反應(yīng)：CO22KOH=K2CO3H2OCO2KOH=KHCO3當(dāng)時(shí)，只發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物為K2CO3、H2O；當(dāng)時(shí)，只發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物為KHCO3；當(dāng)<<時(shí)，反應(yīng)、都發(fā)生，產(chǎn)物為KHCO3、K2CO3、H2O。4.(2018·浙江11月選考)已知草酸(H2C2O4)是一種弱酸，157 升華，170 以上分解可放出CO2和CO；可與酸性KMnO4溶液反應(yīng)；其鈉鹽易溶于水，鈣鹽難溶于水。下列說(shuō)法正確的是()A草酸受熱產(chǎn)生的氣體，用足量的NaOH溶液充分吸收后，可收集得到純凈的COB草酸受熱產(chǎn)生的氣體通過(guò)灼熱的氧化銅，若出現(xiàn)黑色變紅色現(xiàn)象，則說(shuō)明產(chǎn)生的氣體中一定有COC草酸受熱產(chǎn)生的氣體直接通入足量的澄清石灰水中，若能產(chǎn)生白色渾濁現(xiàn)象，則說(shuō)明產(chǎn)生的氣體中一定有CO2DH2C2O4與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為5H2C2O42MnO6H=2Mn210CO28H2O解析：選DA選項(xiàng)，收集到的氣體還含有水蒸氣，不正確；B選項(xiàng)，草酸157 升華為氣體，且草酸具有還原性，也可以將氧化銅還原為銅，不正確；C選項(xiàng)，草酸157 升華為氣體，通入足量的澄清石灰水會(huì)生成草酸鈣沉淀，不正確；D選項(xiàng)，根據(jù)題意，在酸性條件下高錳酸鉀可以把草酸氧化為二氧化碳，正確。5(2018·全國(guó)卷節(jié)選)K3Fe(C2O4)3·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，可用于曬制藍(lán)圖。某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)通入氮?dú)獾哪康氖莀。(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，裝置E中固體變?yōu)榧t色，由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有_、_。(3)為防止倒吸，停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是_。(4)樣品完全分解后，裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3，檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是_。解析：(1)空氣中含有O2，為防止Fe2被O2氧化，應(yīng)先通入N2，隔絕空氣，且使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置。(2)B中澄清石灰水變渾濁，證明分解過(guò)程中產(chǎn)生CO2；F中澄清石灰水變渾濁，E中固體變?yōu)榧t色，說(shuō)明E中發(fā)生反應(yīng)：CuOCOCuCO2，所以分解產(chǎn)物中一定含有CO。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為了防止倒吸，應(yīng)先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮?dú)狻?4)檢驗(yàn)Fe2O3的方法是取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入12滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3。答案：(1)隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置(2)CO2CO(3)先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮?dú)?4)取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入12滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O36(2015·全國(guó)卷)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4×102，K25.4×105。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無(wú)色，熔點(diǎn)為101 ，易溶于水，受熱脫水、升華，170 以上分解?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有_。裝置B的主要作用_。(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和如圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、_。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_。能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)_。草酸為二元酸_。解析：(1)結(jié)合草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的組成可知，澄清石灰水應(yīng)是用來(lái)檢驗(yàn)其分解產(chǎn)物CO2的存在。因草酸晶體易升華，且草酸鈣難溶于水，若草酸進(jìn)入C裝置，會(huì)干擾CO2的檢驗(yàn)，故裝置B中冰水的主要作用是冷凝揮發(fā)出來(lái)的草酸。(2)要驗(yàn)證草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，只能通過(guò)檢驗(yàn)CO與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物CO2的存在來(lái)達(dá)到這一目的。因?yàn)椴菟峋w的分解產(chǎn)物本身含有CO2，會(huì)對(duì)CO的檢驗(yàn)造成干擾，所以在檢驗(yàn)CO前應(yīng)將分解產(chǎn)物中的CO2除盡，可選用F裝置來(lái)除去CO2，D裝置用來(lái)檢驗(yàn)CO2是否除盡。將除去CO2的氣體通過(guò)盛有無(wú)水氯化鈣的裝置G干燥，然后通過(guò)盛有CuO的裝置H，CuO將CO氧化為CO2，再將氣體通過(guò)盛有澄清石灰水的D裝置，用來(lái)檢驗(yàn)CO2的存在。因CO有毒，最后可將尾氣通過(guò)排水法收集。若前一個(gè)裝置D中澄清石灰水不變渾濁，說(shuō)明草酸晶體分解的產(chǎn)物CO2已除盡；H中黑色CuO變紅，同時(shí)其后的裝置D中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明草酸晶體分解產(chǎn)物中含有CO。(3)根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)原理，可選擇NaHCO3中加入草酸溶液的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)證明草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)。根據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理，可采用中和滴定的方法用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定一定物質(zhì)的量濃度的草酸溶液，根據(jù)反應(yīng)的草酸與NaOH的物質(zhì)的量的比值為12，證明草酸是二元酸。答案：(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁CO2冷凝(水蒸氣、草酸等)，防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗(yàn) (2)F、D、G、H、D、ICuOH中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的D中澄清石灰水變渾濁(3)向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍7(2019·寧波模擬)一定條件下，草酸銅晶體(CuC2O4·xH2O)受熱分解的化學(xué)方程式為CuC2O4·xH2OCuOCOCO2xH2O。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如圖裝置，探究草酸銅晶體分解的氣體產(chǎn)物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)該套實(shí)驗(yàn)裝置的明顯缺陷是_。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到B中白色無(wú)水硫酸銅變成藍(lán)色，C、F中澄清石灰水變渾濁，E中_ (填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)，則可證明草酸銅晶體熱分解的氣體產(chǎn)物是H2O、CO、CO2。(3)該興趣小組改變熱分解反應(yīng)條件，完全反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)C中白色沉淀量明顯較先前實(shí)驗(yàn)多，而E、F中未見(jiàn)明顯現(xiàn)象，請(qǐng)推測(cè)A裝置中固體產(chǎn)物成分并設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用化學(xué)方法驗(yàn)證固體產(chǎn)物_(不考慮操作和藥品的問(wèn)題)。解析：實(shí)驗(yàn)中A為熱分解裝置，B用于檢驗(yàn)水，C用于檢驗(yàn)并吸收CO2，D為干燥裝置，E中CO與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成CO2，F(xiàn)用于檢驗(yàn)CO2的生成，以證明A中生成CO，實(shí)驗(yàn)缺少尾氣處理裝置。(1)CO有毒，可污染環(huán)境，從環(huán)保角度考慮，該套實(shí)驗(yàn)裝置的明顯缺陷是沒(méi)有處理尾氣。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到B中白色無(wú)水硫酸銅變成藍(lán)色，可證明生成水，C、F中澄清石灰水變渾濁，且E中黑色固體變紅色，可說(shuō)明草酸銅晶體熱分解的氣體產(chǎn)物中有CO、CO2。(3)由于改變了反應(yīng)條件，可能使分解生成的CO直接把CuO還原為Cu單質(zhì)，這樣沒(méi)有CO與E中的CuO反應(yīng)，所以E、F中無(wú)明顯現(xiàn)象，所以A裝置中固體產(chǎn)物為銅單質(zhì)。答案：(1)沒(méi)有尾氣處理裝置(2)黑色粉末變紅色(3)取少量加熱后固體產(chǎn)物，加入稀硫酸，如溶液不呈藍(lán)色，則說(shuō)明生成固體為銅歸納拓展草酸、草酸鹽的性質(zhì)(1)草酸的性質(zhì)草酸的化學(xué)式為H2C2O4，草酸晶體的化學(xué)式為H2C2O4·2H2O。弱酸性：草酸為二元弱酸，酸性比醋酸的酸性強(qiáng)，電離方程式為H2C2O4HHC2O。還原性：H2C2O4中C元素的化合價(jià)為3價(jià)，具有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O。不穩(wěn)定性：草酸晶體受熱易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2C2O4·2H2O COCO23H2O。(2)草酸鹽的性質(zhì)(NH4)2C2O4溶于水，加熱分解，由氨水和草酸溶液反應(yīng)生成。CaC2O4不溶于水、醋酸，溶于鹽酸、稀硝酸，灼燒時(shí)轉(zhuǎn)變成碳酸鈣或氧化鈣。MgC2O4、FeC2O4不溶于水，可由對(duì)應(yīng)的可溶性金屬鹽與草酸銨反應(yīng)而得到，加熱分解可得到對(duì)應(yīng)金屬氧化物?？键c(diǎn)(二)硅、二氧化硅與硅酸 【精講精練快沖關(guān)】知能學(xué)通1硅(Si)(1)硅的存在：硅在自然界中以化合態(tài)存在，在地殼中的含量?jī)H次于氧。(2)晶體硅的結(jié)構(gòu)：與金剛石類(lèi)似的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。(3)物理性質(zhì)：灰黑色，硬度大，熔、沸點(diǎn)高，具有金屬光澤。(4)化學(xué)性質(zhì)：常溫下與F2、HF、NaOH溶液反應(yīng)；加熱時(shí)能與H2化合生成不穩(wěn)定的氫化物SiH4，加熱時(shí)還能與Cl2、O2化合分別生成SiCl4、SiO2。涉及的化學(xué)方程式如下：與非金屬單質(zhì)反應(yīng)與氫氟酸反應(yīng)：Si4HF=SiF42H2。與NaOH溶液反應(yīng)：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。(5)硅的工業(yè)制法及提純涉及的化學(xué)方程式：SiO22CSi2CO；Si2Cl2SiCl4；SiCl42H2Si4HCl。(6)用途：良好的半導(dǎo)體材料；太陽(yáng)能電池；計(jì)算機(jī)芯片。2二氧化硅(SiO2)(1)二氧化硅存在于沙子、石英、水晶、瑪瑙(含雜質(zhì)的石英)等中。SiO2是由Si原子和O原子按個(gè)數(shù)比12直接構(gòu)成。Si、SiC、Si3N4、BN等也是直接由原子構(gòu)成的。(2)二氧化硅的性質(zhì)及用途主要物理性質(zhì)硬度大，熔、沸點(diǎn)高，常溫下為固體，不溶于水化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：SiO24HF=SiF42H2O與堿反應(yīng)(NaOH)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛堿液的試劑瓶用橡膠塞)與鹽反應(yīng)如與Na2CO3反應(yīng)：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2與堿性氧化物反應(yīng)如與CaO反應(yīng)：SiO2CaOCaSiO3用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件3.硅酸(H2SiO3)硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液變紅色。(1)硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：H2SiO3SiO2H2O。(2)硅酸能與堿溶液反應(yīng)。(3)硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能力強(qiáng)，常用作干燥劑。注意(1)硅及其氧化物的特性物質(zhì)一般規(guī)律特性Si硅的還原性比碳強(qiáng)SiO22CSi2CO非金屬單質(zhì)與強(qiáng)堿反應(yīng)一般不生成氫氣Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)Si4HF=SiF42H2一般非金屬單質(zhì)為絕緣體硅為半導(dǎo)體SiO2酸性氧化物一般與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸SiO2不溶于水，不與水反應(yīng)酸性氧化物一般不與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)SiO24HF=SiF42H2O“較強(qiáng)酸制較弱酸”是復(fù)分解反應(yīng)的一般規(guī)律，碳酸酸性強(qiáng)于硅酸：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2(2)雖然SiO2既能與酸(HF)反應(yīng)，又能與堿(NaOH)反應(yīng)，但SiO2不是兩性氧化物。題點(diǎn)練通1判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)(2018·江蘇高考)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系：SiO2熔點(diǎn)高硬度大，可用于制光導(dǎo)纖維()(2)(2018·天津高考)漢代燒制出“明如鏡、聲如磬”的瓷器，其主要原料為黏土()(3)(2016·全國(guó)卷)因?yàn)镠F與SiO2反應(yīng)，故用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記()(4)(2016·江蘇高考)下列轉(zhuǎn)化在一定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)：SiO2SiCl4Si()(5)(2016·海南高考)石英砂可用于生產(chǎn)單晶硅()(6)(2016·上海高考)用NaOH溶液不能分離氧化鐵中混有的二氧化硅()(7)硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，硅在自然界中以游離態(tài)存在()(8)干冰和二氧化硅都是共價(jià)化合物，都存在單個(gè)分子()(9)硅可以制作光導(dǎo)纖維、太陽(yáng)能電池()(10)SiO2是酸性氧化物，可溶于強(qiáng)堿(NaOH)，不溶于任何酸()答案：(1)×(2)(3)(4)×(5)(6)× (7)×(8)×(9)×(10)×2常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()硅與NaOH溶液硅與鹽酸硅與氫氟酸二氧化硅與碳酸鈉二氧化硅與NaOH溶液ABC D解析：選D中發(fā)生反應(yīng)Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2；Si不與除氫氟酸外的其他酸反應(yīng)，不反應(yīng)，中發(fā)生反應(yīng)：Si4HF=SiF42H2；中SiO2與Na2CO3反應(yīng)需要高溫，常溫下不反應(yīng)；中發(fā)生反應(yīng)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。3(2019·哈師大附中模擬)下列說(shuō)法正確的是()ASiO2 是硅酸的酸酐，可以與水反應(yīng)生成硅酸B向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀鹽酸制備硅酸凝膠C氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，分子式為Si3N4D石英是良好的半導(dǎo)體材料，可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)化成電能解析：選BSiO2 是硅酸的酸酐，但不能與水反應(yīng)生成硅酸，故A錯(cuò)誤；鹽酸的酸性強(qiáng)于硅酸，所以可以向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀鹽酸制備硅酸凝膠，故B正確；據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0的原則，得氮化硅的化學(xué)式為Si3N4，氮化硅由原子構(gòu)成，不存在分子，故C錯(cuò)誤；晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料，可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)化成電能，但石英的主要成分是SiO2，SiO2不是半導(dǎo)體材料，故D錯(cuò)誤。4(2017·全國(guó)卷節(jié)選)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程如圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)在分解水泥樣品過(guò)程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是_，還可使用_代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是_，其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)加氨水過(guò)程中加熱的目的是_。沉淀B的主要成分為_(kāi)、_(寫(xiě)化學(xué)式)。解析：(1)水泥熟料中的CaO和鐵、鋁、鎂等金屬的氧化物均能溶于鹽酸，加入硝酸能將水泥樣品中可能含有的Fe2氧化為Fe3，為了不引入新雜質(zhì)，還可用H2O2代替硝酸。(2)根據(jù)圖示流程可知，不溶于鹽酸和硝酸的沉淀A為SiO2(或H2SiO3)，SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氫氟酸，生成SiF4和H2O。(3)加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH45的過(guò)程中加熱，能防止膠體生成，易沉淀分離，結(jié)合流程圖可知，沉淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。答案：(1)將樣品中可能存在的Fe2氧化為Fe3H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO24HF=SiF42H2O(或H2SiO34HF=SiF43H2O)(3)防止膠體生成，易沉淀分離Al(OH)3Fe(OH)3考點(diǎn)(三)硅酸鹽與無(wú)機(jī)非金屬材料 【精講精練快沖關(guān)】知能學(xué)通1硅酸鹽(1)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·Al2O3·6SiO2。(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)的酸反應(yīng)a與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。b與CO2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3。用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。2無(wú)機(jī)非金屬材料(1)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。常見(jiàn)硅酸鹽材料比較水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔窯陶瓷窯玻璃生產(chǎn)中的兩個(gè)重要反應(yīng)：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2；CaCO3SiO2CaSiO3CO2。(2)新型無(wú)機(jī)非金屬材料，如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等。題點(diǎn)練通1大多數(shù)物質(zhì)的俗名是根據(jù)其特殊的物理性質(zhì)或用途得來(lái)的。下列物質(zhì)的俗名與化學(xué)式或用途不相符的一組是()選項(xiàng)俗名主要成分(化學(xué)式)用途A石英SiO2集成電路B純堿Na2CO3制備玻璃C水玻璃Na2SiO3制備硅膠D鐵紅Fe2O3用作油漆和涂料解析：選A石英主要用于生產(chǎn)玻璃和光導(dǎo)纖維等，晶體硅才用于制作集成電路。2.(2019·邢臺(tái)模擬)我國(guó)在航天、軍事、天文等領(lǐng)城的發(fā)展備受世界矚目，它們與化學(xué)有著密切聯(lián)系。下列說(shuō)法正確的是()A“中國(guó)天眼”的“眼眶”是鋼鐵結(jié)成的圈梁，屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料B“殲­20”飛機(jī)上大量使用的碳纖維是一種新型有機(jī)高分子材料C“神舟十一號(hào)”宇宙飛船返回艙外表面使用的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷是新型無(wú)機(jī)非金屬材料D“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室的太陽(yáng)能電池板的主要材料是二氧化硅解析：選C鋼鐵屬于金屬材料，故A錯(cuò)誤；碳纖維的成分是單質(zhì)碳，是無(wú)機(jī)高分子材料，故B錯(cuò)誤；高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，故C正確；太陽(yáng)能電池板的主要材料是硅，故D錯(cuò)誤。3化學(xué)家Seidel指出Si與NaOH溶液的反應(yīng)，首先是Si與OH反應(yīng)生成SiO，然后SiO迅速水解生成H4SiO4。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A原硅酸鈉(Na4SiO4)能迅速水解，且水解后呈堿性，故Na4SiO4為弱電解質(zhì)B石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均屬于硅酸鹽產(chǎn)品C2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl說(shuō)明Cl的非金屬性強(qiáng)于SiD半導(dǎo)體工業(yè)所說(shuō)的“從沙灘到用戶”是指將二氧化硅制成晶體硅解析：選D原硅酸鈉(Na4SiO4)是強(qiáng)電解質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石英玻璃的主要成分是SiO2，不屬于硅酸鹽產(chǎn)品，B項(xiàng)錯(cuò)誤；HCl不是Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，無(wú)法通過(guò)鹽酸與硅酸鈉的反應(yīng)比較Cl、Si的非金屬性強(qiáng)弱，C項(xiàng)錯(cuò)誤。4(2019·定遠(yuǎn)模擬)綠柱石(綠寶石)礦藏其主要化學(xué)成分為BenAl2Si6O18，可用氧化物形式表示為nBeO·Al2O3·6SiO2，其n值為_(kāi)； 北京奧運(yùn)金牌“金鑲玉”環(huán)形玉璧由昆侖玉制成，昆侖玉的成分可簡(jiǎn)單看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，將其化學(xué)式改寫(xiě)成氧化物形式為_(kāi)。解析：根據(jù)O原子守恒得n36×218，所以n3；根據(jù)硅酸鹽改寫(xiě)成氧化物的形式為活潑金屬氧化物·較活潑金屬氧化物·二氧化硅·水，同時(shí)要遵循原子守恒，Ca2Mg5Si8O22(OH)2可表示為2CaO·5MgO·8SiO2·H2O。答案：32CaO·5MgO·8SiO2·H2O硅酸鹽改寫(xiě)成氧化物形式的方法(1)氧化物的書(shū)寫(xiě)順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水，不同氧化物間以“·”隔開(kāi)。(2)各元素的化合價(jià)保持不變，且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零，各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來(lái)的組成。(3)當(dāng)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化為整數(shù)。如正長(zhǎng)石：KAlSi3O8不能寫(xiě)成K2O·Al2O3·3SiO2，應(yīng)寫(xiě)成K2O·Al2O3·6SiO2。