【2019最新】高中化学专题3从矿物到基础材料第三单元含硅矿物与信息材料学案苏教必修1(1)
1．硅酸盐的表示方法
(1)化学式法：适用于组成简单的硅酸盐。如硅酸钠：Na2SiO3。
(2)氧化物法：与大多数其他盐不同，硅酸盐的组成相当复杂。如锆石(ZrSiO4)，红柱石(Al2SiO5)，钙铝石榴子石(Ca3Al2Si3O12)，镁橄榄石
(Mg2SiO4)。它们种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用氧化物表示它们的组成。上述四种硅酸盐用氧化物表示为ZrO·SiO2、
Al2O3·SiO2、3CaO·Al2O3·3SiO2、2MgO·SiO2。
2．硅酸钠硅酸钠是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称水玻璃。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现它具有阻燃的功能，因此可作防火
剂。
按要求完成下列实验。
(1)在盛有饱和硅酸钠溶液的试管中，滴加2～3滴酚酞溶液，观察到的现象是溶液变为红色；再滴加稀盐酸观察到的现象是溶液由红色变为无色，有白色胶状沉淀生成，反应的化学方程式是Na2SiO3＋
2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。
(2)若将少量二氧化碳通入饱和硅酸钠溶液中，观察到的现象是有白色胶状沉淀生成，反应的化学方程式是Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓
＋Na2CO3。
归纳总结
1．用氧化物的形式表示硅酸盐组成的方法(1)将硅酸盐中所有元素都写成氧化物(二氧化硅和氧化物组合)。氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→
水。
(2)氧化物之间以“·”隔开。
(3)在氧化物前面按化学式中的比例添加数字。
(4)书写原则：硅酸盐中各元素化合价及原子个数比保持不变。
2．硅酸钠及硅酸
(1)硅酸钠，化学性质相对稳定，不易腐蚀，不能燃烧，热稳定性强，其水溶液呈碱性，能与酸反应，其离子方程式为SiO＋2H＋
===H2SiO3↓。
(2)硅酸是难溶于水的弱酸，其酸性比碳酸弱。硅酸不能使紫色石蕊溶
液变红色。
①硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3H2O＋SiO2。
②硅酸能与强碱溶液反应：2NaOH＋H2SiO3===Na2SiO3＋2H2O。[提醒] 硅酸盐氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示结构，不能
认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。1．古瓷中所用颜料的成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)。下列关于硅酸
铜钡的说法不正确的是( )
A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B．性质稳定，不易脱色
C．易溶解于强酸和强碱
D．x等于6
答案C 解析根据化合物中元素化合价代数和等于零的原则，2＋2＋2×4＝2x，所以x＝6；BaCuSi2O6可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2；硅酸铜钡属于硅酸盐，不溶于强酸，由于古瓷中所用颜料能长时间保留原来的颜色，所以硅酸铜钡的性质稳定，不易脱色。
2．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是( )
A．这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀
B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
答案D 解析水玻璃的化学性质稳定，但在空气中易与二氧化碳反应生成硅
酸。
二硅酸盐产品
硅酸盐产品有着广泛的应用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常见的
硅酸盐产品，也是使用量最大的无机非金属材料。
阅读教材填写下表：
归纳总结
工业上制普通玻璃的主要反应
Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
CaCO2＋SiO2CaSiO3＋CO2↑
3．下列关于玻璃的叙述正确的是( )
A．制普通玻璃的原料主要是纯碱和石英
B．普通玻璃的主要成分不是二氧化硅
C．玻璃是几种成分熔化在一起的晶体，有固定的熔点
D．过量的泥沙、纯碱和石灰石熔融后生成玻璃
答案D
解析普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，是一种混合物，没有固定的熔点。
三二氧化硅与信息材料
1．二氧化硅
(1)存在：沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅。
(2)物理性质：熔、沸点高，硬度大，不溶于水。
(3)化学性质：
①酸性氧化物的通性：
与NaOH溶液反应：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O；
与碱性氧化物(CaO)反应：CaO＋SiO2CaSiO3。
②特性：与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(4)用途：制作光学镜片、石英坩埚，还可用于制作光导纤维。
2．硅
(1)物理性质：晶体硅是一种带有金属光泽的灰黑色固
体，根据其结构分析可知，晶体硅熔点高、硬度大、有
脆性。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好
的半导体材料。
(2)化学性质：硅原子最外层有4个电子，得失电子都较难，化学性质不活泼。常温下，除与F2、HF和强碱溶液反应外，硅不与其他物质(如强酸和强氧化剂)反应。加热时，硅能与O2、Cl2、C发生化合反
应。
(3)硅的工业制法
①粗制：制备原理：SiO2＋2CSi＋2CO↑(隔绝空气条件下进行，C过
量)。氧化剂：SiO2，还原剂：C。
②精制：将粗硅(含杂质较多)与Cl2在高温下反应生成SiCl4。SiCl4经提纯后再用H2还原，即得高纯硅，有关反应的化学方程式为Si＋
2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si＋4HCl。
归纳总结
二氧化硅的性质(1)碳与硅、二氧化硅与二氧化碳性质差别较大的原因是由于其结构不
同。
(2)SiO2是酸性氧化物，但它不溶于水，不与水反应，也不与酸(氢氟
酸除外)反应：SiO2→H2SiO3需间接实现，如SiO2SiOH2SiO3。
(3)SiO2晶体中不存在SiO2分子，SiO2表示二氧化硅中Si原子和O
原子个数比为1∶2的化学式。
(4)可以用玻璃瓶盛放碱液但不能用玻璃塞。玻璃中含有SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成了Na2SiO3，使瓶口与瓶塞黏在一起而难以开
启。
(5)Si、SiO2的转化关系
4．下列关于SiO2的说法中不正确的是( )
B．属于酸性氧化物
A．不能与水反应
D．在高温下可与碳反应
C．不与任何酸反应
答案C 1．科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点，假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说
法中，你认为不正确的是( ) A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是比较安全的燃料
B．自然界中存在大量单质硅
C．硅燃烧放出热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制
D．自然界中硅的贮量丰富
答案B 解析硅常温下为固体，性质较稳定，便于贮存，较为安全，A正确；硅在自然界中含量丰富，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，仅次于氧，B错误；硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大，硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅是固体，容易有效控制，C正确；硅在自然界中含量丰富，仅次于氧，D正确。
2．下列说法正确的是( ) A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应
B．二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成
C．硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水
D．CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂
答案D 解析SiO2可以跟氢氟酸反应，反应的化学方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，所以A不正确；二氧化硅中不存在SiO2分子，所以B项不正确；硅酸的酸性比碳酸弱，且不溶于水，所以C不正
确。
3．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )
A．CO2是气体，SiO2是固体
B．二氧化硅的熔点比二氧化碳高
C．反应SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑能发生D．CO2通入Na2SiO3稀溶液中析出硅酸沉淀，所生成的H2SiO3逐渐聚
合而形成硅酸溶胶
答案D 解析酸性强弱与这种酸的氧化物的状态和物理性质无关，A、B均不正确；C项反应只有在高温条件下才能进行，由于CO2是气体，生成后脱离反应体系使反应得以继续进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强；D项属于较强的酸制取较弱的酸，能够证明硅酸的酸性弱于
碳酸的酸性。
4．由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断错误的是( )
A．①②③均属于氧化还原反应
B．H2和HCl均可循环利用
C．SiO2是一种坚硬难熔的固体
D．SiHCl3摩尔质量为135.5 g
答案D 解析SiO2→Si，Si→SiHCl3，SiHCl3→Si，都存在化合价变化，都是氧化还原反应，A正确；依据工艺流程可知，氢气、氯化氢既参与反应，最终又生成，所以均可循环利用，B正确；二氧化硅为原子晶体，硬度较大，C正确；SiHCl3摩尔质量为135.5 g·mol－1，D错误。
5．硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如图所示：(1)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：
___________________________ _____________________________________________________________
___________。
(2)整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成
H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学方程式：________________________________________________；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是
_____________________________ _____________________________________________________________
___________。
答案(1)SiHCl3＋H2Si＋3HCl (2)SiHCl3＋3H2O===H2SiO3＋H2↑＋3HCl 高温下，H2遇O2发生爆炸解析(1)根据质量守恒定律可知，SiHCl3与H2在高温下反应，生成Si和HCl，化学方程式为SiHCl3＋H2Si＋3HCl。(2)根据质量守恒定律，SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和H2，反应的化学方程式为SiHCl3＋3H2O===H2SiO3＋H2↑＋3HCl。H2还原SiHCl3过程中若混
入O2，高温下，H2遇O2发生爆炸。6．硅胶和石英的主要成分都是SiO2，前者是结构疏松的SiO2，后者是结构致密的SiO2。二者成分相同，结构不同，化学性质相同，物理性质上表现出差别，具有不同的用途。由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程
式)。
(1)用NaOH(aq)溶解石英：
_________________________________________________。
(2)过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生：
______________________________ _____________________________________________________________
___________。
(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：
__________________。
写出硅胶的一种用途：________________。
答案(1)2OH－＋SiO2===SiO＋H2O
(2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓
(3)H2SiO3H2O↑＋SiO2 干燥剂(或“催化剂载体”)解析(1)石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，与碱反应生成盐和水：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O。(2)过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3(aq)，硅酸是弱酸，Na2SiO3与盐酸发生复分解反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。(3)微热，H2SiO3(aq)浓缩，H2SiO3聚合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶：H2SiO3H2O↑
＋SiO2。硅胶的制备过程：石英(SiO2)Na2SiO3H2SiO3硅胶。硅胶的主要用途有两种：作干燥剂、
作催化剂的载体。
课时作业
[经典基础题]
1．下列叙述中正确的是( )
A．自然界中存在大量的单质硅
B．石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应
D．自然界中二氧化硅都存在于石英中
答案B 解析自然界中硅元素含量很高，但都以化合态形式存在，A项错误；硅元素是亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，D项错误；二
氧化硅的性质稳定，C项错误。
2．下列说法中正确的是( )
A．浓硫酸可刻蚀石英艺术品
B．硅胶可做袋装食品的干燥剂
C．SiO2既能与KOH溶液反应又能与浓盐酸反应D．如右图，若①、②、③中分别盛有浓硝酸、Na2CO3、Na2SiO3溶
液，则可得出结论：酸性：硝酸＞碳酸＞硅酸
答案B 解析二氧化硅只与氢氟酸反应而不与浓H2SO4、浓盐酸反应，A、C 两项错；硅胶多孔、吸附水分能力强，用作袋装食品的干燥剂；由于浓HNO3易挥发，所以③中的白色沉淀可能是挥发出的HNO3与Na2SiO3
溶液反应所致，不能得出相关的酸性强弱的结论。
3．下列关于SiO2的说法正确的是( )
A．SiO2是制造光导纤维的重要材料
B．SiO2溶于水生成硅酸
C．SiO2对应水化物的酸性比碳酸强
D．SiO2是酸性氧化物，不跟任何酸反应
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
与氢氟酸反应。
4．下列关于硅的说法不正确的是( )
A．光导纤维的主要成分是二氧化硅B．二氧化硅是硅酸的酸酐，但不可以用它和水直接反应来制取硅酸C．硅的化学性质不活泼，但在常温下也可和某些物质反应
D．盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液水
解呈碱性
答案D 解析光导纤维的主要成分是二氧化硅，A正确；二氧化硅是硅酸的酸酐，但不可以用它和水直接反应来制取硅酸，B正确；硅的化学性质不活泼，但在常温下也可和某些物质反应，例如氢氧化钠溶液等，C正确；盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液黏性强，容易使瓶塞和瓶口粘合在一起而不易打开，D错误。
5．下列关于硅酸盐产品的说法正确的是( ) A．玻璃、水泥属于硅酸盐产品，陶瓷不属于硅酸盐产品
B．普通玻璃的组成可表示为Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2
C．生产水泥的主要原料是纯碱、石灰石和石英
D．生产玻璃的主要原料是黏土、石灰石
答案B 解析陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品，陶瓷还是古代的硅酸盐产品；普通玻璃的组成不仅可用Na2O·CaO·6SiO2表示，还可表示为Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2。生产水泥的主要原料是黏土、石灰石，生产玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英，两者都用到石灰石。
6．下列叙述中不正确的是( )
A．石英坩埚、水泥、陶瓷都是硅酸盐产品
B．水晶、玛瑙的主要成分都是SiO2 C．二氧化硅能与氢氟酸反应，可利用此原理刻蚀玻璃
D．二氧化硅和大多数硅酸盐的化学性质都很稳定
答案A
解析石英是二氧化硅，不是硅酸盐，A错误；水晶、玛瑙的主要成分都是SiO2，B正确；二氧化硅能与氢氟酸反应，可利用此原理刻蚀玻璃，C正确；二氧化硅和大多数硅酸盐的化学性质都很稳定，D正确。
7．下列说法正确的是( )
A．单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料
B．SiO2与酸、碱均不反应
C．SiO2有导电性，因此SiO2可用于制备光导纤维D．二氧化硅与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3
答案A 解析单质硅可用于太阳能电池，A项正确；SiO2，可与NaOH溶液反应，B项错误；SiO2可用于制备光导纤维而SiO2是非金属氧化物，不能导电，C项错误；二氧化硅不能与水反应，D项错误。
8．下列变化不能一步实现的是( )
B．H2SiO3―→SiO2
A．Na2SiO3―→H2SiO3
D．SiO2―→Na2SiO3
C．SiO2―→H2SiO3
答案C 解析Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl；H2SiO3SiO2＋H2O；SiO2
＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。9．将过量的CO2分别通入：①CaCl2溶液②浓Na2SiO3溶液③Ca(OH)2溶液④饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的
是( )
B．②④
A．①②③④
D．②③
C．①②③
答案B
解析CO2溶于水：CO2＋H2OH2CO3，H2CO3的酸性比盐酸弱，而比硅酸强。根据酸与盐反应的规律，CO2通入CaCl2溶液无明显现象；过量的CO2通入浓 Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至过量，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2 而无沉淀；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓，生成的 NaHCO3溶
解度比Na2CO3溶解度小而结晶析出，故选B。
10．将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再
在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是( )
A．Na2SiO3
B．Na2CO3、Na2SiO3
D．SiO2
C．Na2CO3、SiO2
答案A 解析将足量的CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3。加热蒸干，高温灼烧时发生反应：H2SiO3H2O＋SiO2；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑。由上述关系可知，最后所得固体物质是
Na2SiO3。
[能力提升题]
11．硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代
生活中应用广泛。回答下列问题：(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是_____________________________________________________________
__ _____________________________________________________________
___________。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有_____________________________________________________________
___________ _____________________________________________________________
___________。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种技术路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应
如下：
化学方程式为_____________________________________________________________ ___________
_____________________________________________________________ ___________。
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和________。
(2)石英砂、纯碱和石灰石
(3)①SiO2＋3CSiC＋2CO↑
②蒸馏(或精馏)
解析(1)石英砂的主要成分为SiO2，其可与木炭在高温条件下发生反应：SiO2＋2CSi＋2CO↑，生成的Si与未反应的C会混入铁中形成合金。
(2)普通玻璃的一般组成为Na2O·CaO·6SiO2，是将石灰石、纯碱、石英砂在玻璃熔炉中高温熔融制得的。
(3)①SiO2与C在高温条件下生成SiC的同时，另一产物应为CO，而非CO2，因为在高温条件下CO2会与C反应生成CO；②根据题给信息和表格中物质的沸点数据，流化床反应的温度为250～300 ℃，产物经沉降、冷凝后得到混合物，因它们的沸点差距较大，可通过蒸馏的方法进行提纯。
12．为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的实验装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为________。
(2)装置B所盛的试剂是
___________________________________________________，
其作用是_____________________________________________________________ ___。
(3)装置C所盛试剂是______________________________________________________，
C中反应的离子方程式是____________________________________________________
_____________________________________________________________ ___________。
(4)由此得到的结论是酸性________>________＞________。
答案(1)盐酸
(2)饱和NaHCO3溶液吸收HCl气体
(3)Na2SiO3溶液SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO(或SiO＋2CO2＋2H2O===2HCO＋H2SiO3↓)
(4)HCl H2CO3 H2SiO3
解析根据强酸＋弱酸盐―→弱酸＋强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3，根据Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑可以知道酸性HCl强于H2CO3，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判断酸性H2CO3>H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故选用饱和NaHCO3溶液。
13．已知A是一种装饰品的主要成分，根据下图转化关系，回答下列
问题：
(1)A的用途____________(任写一种)，B是________(填化学式，下同)，D是________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
①___________________________________________________________ _____________。
④___________________________________________________________ _____________。
(3)写出下列反应的离子方程式：
③___________________________________________________________ _____________。
⑤___________________________________________________________ _____________。
答案(1)制光导纤维(答案合理即可) Na2SiO3 H2SiO3
(2)Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2
H2SiO3H2O＋SiO2
(3)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
SiO＋2H＋===H2SiO3
解析由A是一种装饰品的主要成分，高温下能与纯碱反应知，A是SiO2。SiO2与纯碱在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，Na2SiO3与CO2在水中可反应生成H2SiO3，而H2SiO3受热分解又可生成SiO2，所以A 是SiO2，B是Na2SiO3，D是H2SiO3。
14．单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四
氯化硅(反应温度450～500 ℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。
相关信息如下：a.四氯化硅遇水极易水解(SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl)；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c．有关物质的物理常数见下表：
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：___________________________________
_____________________________________________________________ ___________。
(2)装置A中g管的作用是__________________________________________________；
装置C中的试剂是________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是_________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是______(填写元素符号)。
答案(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)平衡压强浓硫酸使SiCl4冷凝
(3)Al、P、Cl
解析(1)由题给SiCl4的反应Si＋2Cl2SiCl4可知，D装置应为Si与Cl2反应的容器，Si则是由D装置中的C与SiO2在高温下反应生成的，即SiO2＋2CSi＋2CO↑；A装置为生成Cl2的装置，反应原理为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。(2)由信息a知，必须要保证生成的SiCl4不能遇水，故B、C装置应为净化、干燥装置；由信息c中数据，SiCl4的沸点为57.7 ℃，而生成SiCl4的反应温度为450～500 ℃，故要收集到SiCl4必须要对D装置生成的气体进行冷却。装置A中g管的作用是使分液漏斗与圆底烧瓶中的压强保持一致，使液体顺利流下，简单地说就是平衡压强。(3)由信息c中数据，BCl3、AlCl3、FeCl3、PCl5在温度低于12.8 ℃、180 ℃、300 ℃、162 ℃条件下会由气体变为液体或固体，而室温通常为20 ℃，故h瓶收集到的SiCl4中会混有AlCl3、FeCl3、PCl5，该粗产品精馏后的残留物中会含有Al、P、Fe、Cl四种杂质元素。
第六单元含硅矿物与信息材料 一、选择题 1.(2013年6月·浙江学考)硅是现代信息材料的核心元素。硅的元素符号是 ( ) A.He B.Li C.Si D.Ge 2.石英(SiO2)系列光纤，具有低耗、宽带的特点，已广泛应用于有线电视和通信系统。SiO2属于( ) A.氧化物 B.酸 C.碱 D.盐 3.下列有关物质用途的说法中，不正确的是( ) A.二氧化硅是制造光导纤维的材料 B.自然界中硅元素只以化合态形式存在 C.单质硅是制造玻璃的主要原料 D.氢氟酸能腐蚀玻璃 4.下列各物质与其用途对应不正确的是( ) A.硅—变压器的铁芯 B.二氧化硅—吸附剂 C.石英—光导纤维 D.硅酸钙—黏合剂 5.某些化学试剂可用于净水，水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为[Al2(OH)n Cl m·yH2O]x，式中m等于( )
A.3-n B.6-n C.6+n D.3+n 6.地壳中含量占第一、二位的元素之间形成的化合物不具有的性质( ) A.常温下与水反应生成酸 B.常温下能与苛性钠反应 C.它是酸性氧化物 D.常温时能与氢氟酸反应 7.能用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存的溶液是( ) A.烧碱溶液 B.水玻璃 C.氢氟酸 D.浓盐酸 8.下列关于水玻璃的叙述不正确的是( ) A.它不能燃烧也不易腐蚀 B.建筑工业上可用作黏合剂和耐火材料 C.它在空气中易变质，因为Si+CO2+2H2O H4SiO4↓+CO2-3 D.水玻璃的主要成分是二氧化硅 9.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( ) A.CO2、SiO2对应的酸分别是碳酸和硅酸 B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 C.CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物 D.CO2和SiO2都是分子晶体 10.证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是( ) A.加入过量盐酸，观察是否有气泡产生
题型八框图、结构分析判断型 1.(2018·日照市高三5月校际联考)前20号元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且分列四个不同周期和四个不同主族。其中A为Y元素组成的单质；甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物；常温下乙为液体。下列说法正确的是() A.简单离子半径：Z>Y B.反应①为吸热反应 C.反应②为工业上制备漂白粉的反应原理 D.X、Y分别与Z形成的化合物中，化学键类型一定相同 答案 C 解析根据题给信息分析可知，常温下乙为液体，乙为水，W为氢元素，Y为氯元素，A为氯气；甲为钙，与水反应生成氢氧化钙，X为氧，Z为钙；化合物丁和化合物戊可能为氯化钙或次氯酸钙。A项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以Ca2＋< Cl－，错误；B项，钙与水剧烈反应，放出大量的热，反应为放热反应，错误；C项，钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与氯气反应生成氯化钙和次氯酸钙，为工业上制备漂白粉的反应原理，正确；D项，过氧化钙中含有离子键和非极性共价键，而氯化钙只有离子键，错误。 2.(2018·聊城市高三三模)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，由这些元素组成的常见物质的转化关系如下图，其中a、b、d、g为化合物，a为淡黄色固体，c是Z的单质，在铝热反应中常作引发剂；e、f为常见气体单质。下列有关说法正确的是() A.简单离子的半径：Y>Z>X B.简单氢化物的沸点：Y>X C.最高价氧化物对应水化物的碱性：Z>Y D.W、Y的氧化物所含化学键类型相同 答案 B
解析短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，其中a、b、d、g为化合物，a为淡黄色固体，则a为过氧化钠；c是Z的单质，在铝热反应中常作引发剂，c为金属镁；e、f 为常见气体单质，根据框图，镁与化合物b反应生成气体单质f，则f为氢气；过氧化钠与化合物b反应生成气体单质e，则e为氧气，则b为水，d为氢氧化钠，g为氢氧化镁。根据上述分析，a为过氧化钠，b为水，c为镁，d为氢氧化钠，e为氧气，f为氢气，g为氢氧化镁；则W为H、X为O、Y为Na、Z为Mg。A项，X为O、Y为Na、Z为Mg，简单离子具有相同的电子层结构，离子半径：X>Y>Z，错误；B项，氢化钠是离子化合物，沸点高于水，正确；C项，元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性：Y>Z，错误；D项，水或过氧化氢都是共价化合物，只含有共价键，氧化钠或过氧化钠都属于离子化合物，含有离子键，化学键类型不同，错误。 3.(2018·新余市高三二模)元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，p、q、r是由这些元素组成的二元化合物；m、n分别是元素Y、Z的单质，m是常见的金属单质，n通常为深红棕色液体；0.01 mol·L－1 r溶液的pH为2，p被英国科学家法拉第称为“氢的重碳化合物”，s通常是难溶于水、比水重的油状液体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是() A.q的溶液显酸性 B.W的氧化物常温常压下为液态 C.Z的氧化物的水化物一定为强酸 D.p不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案 C 解析由题中的信息可知，p为苯，n为溴，s为溴苯，q为溴化铁，m为铁，W为H，X为C，Y为Fe，Z为Br。A项，q为溴化铁，三价铁离子水解，溶液显酸性，正确；B项，W 的氧化物是水或过氧化氢，常温常压下为液态，正确；C项，Z的氧化物的水化物若为HBrO4时为强酸，若为HBrO时则为弱酸，错误；D项，p为苯，苯分子中没有双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确。 4.(2018·青州市高三三模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。四种元素形成
2019年高一化学必修一知识点总结 基本概念和基本理论 一、氧化—还原反应 1、怎样判断氧化—还原反应 表象：化合价升降实质：电子转移 注意：凡有单质参加或生成的反应必定是氧化—还原反应 2、分析氧化—还原反应的方法 单线桥： 双线桥： 注意：(1)常见元素的化合价一定要记住，如果对分析化合升降不熟练可以用坐标法来分析。 (2)在同一氧化还原反应中，氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。 3、有关概念 被氧化(氧化反应) 氧化剂(具有氧化性) 氧化产物(表现氧化性)被还原(还原反应) 还原剂(具有还原性) 还原产物(表现还原性)注意：(1)在同一反应中，氧化反应和还原反应是同时发生 (2)用顺口溜记“升失氧，降得还，若说剂正相反”，被氧化对应是氧化产物，被还原对应是还原产物。 4、氧化还原反应方程式配平 原理：在同一反应中，氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数 步骤：列变化、找倍数、配系数
注意：在反应式中如果某元素有多个原子变价，可以先配平有变价元素原子数，计算化合价升降按一个整体来计算。 类型：一般填系数和缺项填空(一般缺水、酸、碱) 5、氧化性和还原性的判断 氧化剂(具有氧化性)：凡处于最高价的元素只具有氧化性。 最高价的元素(kmno4、hno3等) 绝大多数的非金属单质(cl2 、o2等) 还原剂(具有还原性)：凡处于最低价的元素只具有还原性。 最低价的元素(h2s、i—等) 金属单质 既有氧化性，又有还原性的物质：处于中间价态的元素 注意：(1)一般的氧化还原反应可以表示为：氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物 氧化剂的氧化性强过氧化产物，还原剂的还原性强过还原产物。 (2)当一种物质中有多种元素显氧化性或还原性时，要记住强者显性(锌与硝酸反应为什么不能产生氢气呢?) (3)要记住强弱互变(即原子得电子越容易，其对应阴离子失电子越难，反之也一样)记住：(1)金属活动顺序表 (2)同周期、同主族元素性质的递变规律 (3)非金属活动顺序 元素：f>o>cl>br>n>i>s>p>c>si>h 单质：f2>cl2>o2>br2>i2>s>n2>p>c>si>h2 (4)氧化性与还原性的关系 f2>kmno4(h+)>cl2>浓hno3>稀hno3>浓 h2so4>br2>fe3+>cu2+>i2>h+>fe2+
含硅物质与信息材料 A组专项基础达标 (建议用时：30分钟) 1．下列关于C、Si两种非金属元素的说法中，不正确的是( ) A．两者结合形成的化合物是共价化合物 B．在自然界中都能以游离态存在 C．氢化物的热稳定性比较：CH4＞SiH4 D．用墨书写的字画可长久不变色，即碳在常温下很稳定 B[B项，Si在自然界中以化合态存在。] 2．下列说法正确的是( ) A．焦炭具有还原性，高温下能将二氧化硅还原为硅 B．晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大 C．硅主要以单质、氧化物、硅酸盐的形式存在于自然界中 D．高纯硅可以制作太阳能电池，其工作原理与原电池相同 A[B项，制作半导体材料的原因是导电特点，与熔点、硬度无关；C项，硅在自然界中无单质存在；D项，硅太阳能电池是光能→电能，而原电池是化学能→电能。] 3．下列离子方程式不正确的是( ) 【导学号：37742092】A．向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳：2OH－＋CO2===CO2－3＋H2O B．向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳：CO2－3＋CO2＋H2O===2HCO－3 C．向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiO2－3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO2－3 D．向KOH溶液中投入SiO2：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O A[当CO2过量时，生成的盐为酸式盐(HCO－3)。] 4．(2017·大连模拟)下列说法不正确的是( ) A．Si是半导体材料，则Ge也是半导体材料 B．用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通CO2 C．pH＝1的溶液中，Na＋、K＋、NO－3、SiO2－3能大量共存 D．工业用C与SiO2制粗硅的反应中，C表现还原性 C[C项中，pH＝1的溶液为酸性溶液，SiO2－3不能存在。] 5．下列除杂方法正确的是( ) A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去 B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热
第二单元含硅矿物与信息材料 一、选择题 1．下列说法正确的是 ( )。 A．云、雾、烟都属于胶体，其分散剂都是空气 B．新制氯水中的所有物质都是电解质 C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D．制造光导纤维的原料是晶体硅 解析新制氯水中Cl2分子不是电解质，B不正确；水晶项链不是硅酸盐制品，其主要成分是二氧化硅，C不正确；制造光导纤维的原料是SiO2，D不正确。 答案 A 2．X、Y、Z三种不同物质有如图所示转化关系，则X不可能是 ( )。 A．SO2 B．SiO2C．CO2 D．NH4Cl 解析将四个选项代入，如果X是NH4Cl，则Y为NH3·H2O，Z为NH4Cl，与题目要求“X、Y、Z三种不同物质”不符，故选择D项。 答案 D 3．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底” 等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个迷，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( ) A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2 B．性质稳定，不易脱色 C．易溶解于强酸和强碱 D．x等于6 解析“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6，用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2，A、B、D均正确。 答案 C 4．用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )
223423项 H 2SiO 3沉淀不溶于过量的CO 2；C 项生成的HClO 漂白品红；D 项Ca(OH)2――→CO 2CaCO 3――→ CO 2Ca(HCO 3)2――→NaOH CaCO 3。 答案：B 5．下列关于硅及其化合物的说法中正确的是 ( )。 A ．石英和水玻璃的主要成分都是硅酸盐 B ．用二氧化硅与焦炭反应制取单质硅时，当生成2.24 L 气体(标况)时，得到1.4 g 硅 C ．单质硅与强酸、强碱都不反应 D ．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强 解析 A 项石英的主要成分是SiO 2，不是硅酸盐；B 项中用二氧化硅与焦炭反应制取单质硅时，当生成2.24 L CO 气体(标况)时，可得到1.4 g 硅，正确；C 项中单质硅与强碱溶液反应，生成硅酸盐并放出氢气；D 项中硅酸的酸性比碳酸弱。 答案 B 6．SiO 2是一种化工原料，可以制备一系列物质(如下图所示)。下列说法错误的是 ( )。 A ．上图所含反应都不属于氧化还原反应 B ．纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料 C ．用盐酸可除去石英砂(主要成分为SiO 2)中少量的碳酸钙 D ．高炉炼铁时用石灰石将铁矿石中的脉石转化为易熔的炉渣 解析 A 项，由SiO 2制取单晶Si 的一系列反应都属于氧化还原反应，错误；B 项，SiO 2
《第7讲含硅矿物与信息材料》训练 （时间：45分钟满分：100分） 一、选择题（本题共12题，每小题4分，共48分，每小题有一个或两个选项符合题目要 求） １．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（） ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A．①②B．②③C．①④D．③④ 【答案】C 【解析】 硅元索在地壳中的含量仅次于氧，排第二位，是构成岩石和矿物的基本元素；水晶的主要成分为SiO2，②错；制作光导纤维的原料是石英，而不是高纯硅，③错； ２．世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是（）A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英 B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点 C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 【答案】B 【解析】 玻璃在加热熔化时没有固定的熔点，它只是在一定温度范围内软化，B错。 ３．我国研制的新型“连续纤维增韧”航空材料宇航服，其主要成分由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成，下列叙述正确的是（）A．它耐高温，抗氧化 B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆 C．它没有固定的熔、沸点 D．它是一种传统无机高分子材料 【答案】AC 【解析】 该材料可用于制作衣服，由此判断B错误；材料中的成分都是无机物，则该材料属于新型无机非金属材料，故D错误。 ４．将足量CO2气体通入水玻璃（Na2SiO3溶液）中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是（）A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3 C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2 【答案】A 【解析】分析过程中的化学反应： H2O+CO2+Na2SiO3==H2SiO3↓+Na2CO3， Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3， H2SiO3△SiO2+H2O， 2NaHCO3△Na2CO3+ H2O+CO2↑，
【2019最新】高中化学专题3从矿物到基础材料第三单元含硅矿物与信息材料学案苏教必修1(1) 1．硅酸盐的表示方法 (1)化学式法：适用于组成简单的硅酸盐。如硅酸钠：Na2SiO3。 (2)氧化物法：与大多数其他盐不同，硅酸盐的组成相当复杂。如锆石(ZrSiO4)，红柱石(Al2SiO5)，钙铝石榴子石(Ca3Al2Si3O12)，镁橄榄石
(Mg2SiO4)。它们种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用氧化物表示它们的组成。上述四种硅酸盐用氧化物表示为ZrO·SiO2、 Al2O3·SiO2、3CaO·Al2O3·3SiO2、2MgO·SiO2。 2．硅酸钠硅酸钠是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称水玻璃。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现它具有阻燃的功能，因此可作防火 剂。 按要求完成下列实验。 (1)在盛有饱和硅酸钠溶液的试管中，滴加2～3滴酚酞溶液，观察到的现象是溶液变为红色；再滴加稀盐酸观察到的现象是溶液由红色变为无色，有白色胶状沉淀生成，反应的化学方程式是Na2SiO3＋ 2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。 (2)若将少量二氧化碳通入饱和硅酸钠溶液中，观察到的现象是有白色胶状沉淀生成，反应的化学方程式是Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓ ＋Na2CO3。 归纳总结 1．用氧化物的形式表示硅酸盐组成的方法(1)将硅酸盐中所有元素都写成氧化物(二氧化硅和氧化物组合)。氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→ 水。 (2)氧化物之间以“·”隔开。 (3)在氧化物前面按化学式中的比例添加数字。 (4)书写原则：硅酸盐中各元素化合价及原子个数比保持不变。 2．硅酸钠及硅酸
(新人教版)2019版高中化学-专题4-化学科学与人类文明专题检测试卷-苏教版必修2【重点推荐】【精品推荐】
专题4 化学科学与人类文明 专题检测试卷(四) (时间：90分钟满分：100分) 一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分，每小题只有一个选项符合题意) 1．(2018·温州市高一期末)下列有关物质制备的说法正确的是( ) A．电解饱和食盐水可以得到金属钠、氢气和氯气 B．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉C．用焦炭在高温下还原二氧化硅可得到粗硅D．高炉炼铁中利用焦炭直接将铁矿石还原为铁单质 答案 C 解析Na＋在溶液中是不能放电的，电解饱和食盐水可以得到NaOH、氢气和氯气，故A错误； 的溶解度小，澄清石灰水中溶质质量小，Ca(OH) 2
不利于工业生产，工业上是将氯气通入石灰乳中制取漂白粉的，故B错误；用焦炭在高温下还原二氧化硅是工业制粗硅的原理，故C正确；高炉炼铁中用焦炭燃烧产生的CO作为还原剂，将铁矿石还原为铁单质，故D错误。2．(2018·浙江舟山中学高一月考)下列关于科学家及其提出学说与贡献的叙述不正确的是( ) A．科学家戴维在实验室首次制得了金属钠，不久又制得了金属镁 B．我国化学家侯德榜制碱法的最终产物是纯碱 (Na 2CO 3 ) C．舍勒发现了氯气，并将这种气体的组成元素命名为 chlorine D．卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型 答案 C 解析首先制得金属钠的科学家是戴维，同时他还制得了金属镁，故A正确；我国化学家侯德榜
改进了制碱工艺，发明了联合制碱法，为化学工业做出了重大贡献，故B正确；1774年瑞典化学家舍勒在研究软锰矿时发现了氯气，后来戴维将这种气体的组成元素命名为chlorine，故C 错误；1911年英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型，故D正确。 3．(2018·曙光中学高一第二学期第二次阶段)下列说法中，不正确的是( ) 的分子间作用力A．干冰升华，克服的是CO 2 B．碳原子间连接方式的多样性，是含碳化合物种类繁多的原因之一 C．航空航天等技术所需要的许多高新材料来自于化学合成 D．目前，科学家还无法实现对原子或分子的操纵 答案 D
高一化学《含硅矿物与信息材料》单元练习苏教版必修 1 一、选择题 1．构成地壳基本骨架的非金属元素的是 （ ） A ．Al B ．O C ． Si D ．C 2．石榴石是石榴石族矿物的总称，颜色随成分的不同而变化，其组成可以表示为A 3B 2(SiO 4)3， 式中A 、B 均为金属元素，则A 、B 对应的化合价依次为 （ ） A ．＋2，＋3 B ．＋3，＋2 C ．＋2，＋2 D ．＋3，＋3 3．高温时不和碳反应的是 （ ） A ．CuO B ．CO 2 C ．SiO 2 D ．CO 4．向下列物质的溶液中通入CO 2，不发生反应的是 （ ） A ．Na 2CO 3 B ．NaHCO 3 C ．Na 2SiO 3 D ．CaCl 2 6．下列说法中，错误的是 （ ） A ．硅酸是不挥发性酸，它与食盐反应生成氯化氢 B ．氢氟酸能和玻璃发生化学反应，所以氢氟酸要存放在塑料瓶中 C ．水玻璃有粘性，所以要存放在带橡胶塞的试剂瓶中 D ．烧碱液能腐蚀玻璃并生成硅酸钠，所以烧碱液要存放在带橡胶塞的玻璃瓶中 7．美国“9·11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难——石棉污染，使吸入石 棉纤维者易患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为：Ca 2Mg X Si Y O 22(OH)2，X 、Y 的值分别为 （ ） A ．8，3 B ．5，8 C ．3，8 D ．5，5 8．制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反应实现 ①Si(s)＋3HCl(ｇ)======SiHCl 3(ｇ)＋H 2(ｇ) ②SiHCl 3＋H 2======Si ＋3HCl 对上述两个反应的下列叙述中，错误．．的是 （ ） A ．两个反应都是置换反应 B ．反应②不是置换反应 C ．由于反应②放热，则反应①一定吸热 D ．两个反应都是氧化还原反应 9．下面有关硅的叙述中，正确的是 （ ） A ．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的 B ．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位 C ．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在 D ．硅在电子工业中，是最重要的半导体材料 10．二氧化硅是酸酐的原因是 （ ） A ．它溶于水得相应的酸 B ．它对应的水化物是可溶性强酸 C ．它与强碱溶液反应只生成盐和水 D ．它是非金属氧化物 11．能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是 （ ） A ．CO 2是气体，而SiO 2是固体 B ．高温下能发生反应 Na 2CO 3＋SiO 2===Na 2SiO 3＋CO 2↑ C ．CO 2溶于水生成碳酸，而SiO 2却不溶于水 D ．CO 2通入Na 2SiO 3溶液中有胶状沉淀生成 12．证明生石灰中既混有石英、又混有石灰石的正确方法是 （ ） 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 950℃ 高温 300℃
2019年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试化学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64 一、选择题：本题共13个小题，每小题6分。共78分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题 目要求的。 7.陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C. 陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D. 陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 8.关于化合物2?苯基丙烯（），下列说法正确的是 A. 不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B. 可以发生加成聚合反应 C. 分子中所有原子共平面 D. 易溶于水及甲苯 9.实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是 A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 10.固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是
A. 冰表面第一层中，HCl以分子形式存在 B. 冰表面第二层中，H+浓度为5×10?3 mol·L?1（设冰的密度为0.9 g·cm?3） C. 冰表面第三层中，冰的氢键网格结构保持不变 噲?H++Cl? D. 冰表面各层之间，均存在可逆反应HCl垐? 11.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾（邻苯二甲酸氢钾H2A的K a1=1.1×10?3 ，K a2=3.9×10?6）溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应终点。下列叙述错误的是 A. 混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B. Na+与A2?的导电能力之和大于HA?的 C. b点的混合溶液pH=7 D. c点的混合溶液中，c(Na+)>c(K+)>c(OH?) 12.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是 A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B. 阴极区，氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+ C. 正极区，固氮酶催化剂，N2发生还原反应生成NH3 D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 13.科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数
含硅矿物和信息材料 【学习目标】 知识技能： 1、了解硅在自然界中的存在形式，了解硅及其化合物（一二氧化硅为例）的重要性质，知道水泥、陶瓷、玻璃三大硅酸盐产品 2、了解工业上高纯硅的制备方法，光导纤维的组成和作用 3、学会用氧化物表示复杂的硅酸盐 过程与方法 1、通过对自然界中存在的含硅化合物的学习，使学生了解硅元素在自然界的存在形式及硅酸盐的结构复杂性 2、通过探究性实验掌握硅酸钠的有关知识，学会将硅酸盐的化学式书写氧化物的形式的方法和技巧 3、利用图片、模型、表格、视频、实物、实验及多媒体教学手段，增强直观性形象性 情感态度价值观： 了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用及其与人类文明发展的关系。激发学生研究、开发新材料的意识。 【教学重点】硅酸钠、单质硅、二氧化硅的性质；硅酸盐的氧化物形式的书写 【教学难点】C,Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用 【教学流程】 引入： 同学们知道的跟硅有关的物质 硅的存在形式 在地壳中含量为第二位，仅次于氧。在自然界中无游离态的硅，常见的有二氧化硅，硅酸盐等，他们广泛存在于各种矿物和岩石中。硅是构成矿物和岩石的主要成分。 一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品 1、常见的硅酸盐产品：古代的陶瓷，砖瓦，现代的玻璃，水泥等。 2、形形色色的硅酸盐 （1）常见的硅酸盐矿物有锆石，红柱石，钙铝石榴子石，镁橄榄石等。
（2）硅酸盐种类多，结构复杂，其表示方法有两种： ①盐化学式法：如：硅酸钠，硅酸钙等，此法一般用于组成比 较简单的硅酸盐。 ②盐氧化物表示法： 锆石（ZrSiO4）盐氧化物表示为： 红柱石（Al2SiO5），盐氧化物表示为： 钙铝石榴子石（Ca3Al2Si3O12），盐氧化物表示为： 镁橄榄石（Mg2SiO4），盐氧化物表示为： 正长石（KAlSi3O8），盐氧化物表示为： 青石棉（Na2Fe5Si8H2O24），盐氧化物表示为： 【注意】 3、硅酸盐的性质 （1）一般的硅酸盐热稳定性很高，难溶于水，易与酸反应。常见的易溶于水的硅酸盐主要有：硅酸钠，硅酸钾。 （2）硅酸钠的性质 I、硅酸钠俗称“泡花碱”，其水溶液又叫水玻璃，是建筑行业经常使用的一种黏合剂，也就是一种矿物胶。还可用作木材，织物的防腐剂，防火剂，也可用于肥皂填料。 II、化学性质：
2018-2019年高中化学重庆高三专题试卷拔高试卷【8】含答 案考点及解析 班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________ 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、选择题 1.有Al 、CuO 、Fe 2O 3组成的混合物共10.0 g ，放入500 mL 某浓度的盐酸溶液中，混合物完全溶解，当再加入250 mL 2.0 mol/L 的NaOH 溶液时，得到的沉淀最多。上述盐酸溶液的浓度为 A ．0.5 mol /L B ．1.0 mol/L C ．2.0 mol/L D ． 3.0 mol/L 【答案】B 【解析】 试题分析：根据元素守恒，当沉淀完全时最终所得溶液为氯化钠溶液，设盐酸的浓度为c ，则0.5Lc=0.25L×2.0mol/L ，解得c=1.0mol/L ，答案选B 。 考点：考查溶液的物质的量浓度的计算 2.常温下，对于下列电解质溶液，说法正确的是( ) A ．pH ＝1的溶液中，Fe 3+、I -、NO 3-、K + 可以大量共存 B ．在c(SO )＝0.1 mol·L －1 的溶液中,Na + 、Cl － 、H +、Ca 2+ 可以大量共存 C ．工业上用过量的NaOH 溶液吸收SO 2：SO 2 + OH - ="=" HSO 3- D ．将AlCl 3溶液滴入NaOH 溶液中反应的离子方程式:Al 3+ + 4OH - = AlO 2- + 2H 2O 【答案】D 【解析】 试题分析：A 中是强酸性溶液，在该溶液中Fe 3+ 、I - 、NO 3-等因发生氧化还原反应而不能大量 共存；B 组中SO 和Ca 2+ 生成沉淀而不能大量共存；过量氢氧化钠吸收SO2应该生成正盐 SO ，C 错误；．将AlCl 3溶液滴入NaOH 溶液，开始碱过量，所以发生的反应方程式为Al 3+ + 4OH - = AlO 2- + 2H 2O ，D 正确，故选D 。 考点：本题考查的是离子反应中离子共存问题和离子方程式的正误判断。 3.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）。 A ．使酚酞变红色的溶液：Fe 3 ＋、Mg 2 ＋、SO 42－、NO 3－
第二章化学物质及其变化 第一节物质的分类 课时训练7物质的分类 基础夯实 1.下列物质中属于纯净物、化合物、无机化合物、盐、钙盐的是() A.石灰石 B.Ca(OH)2 D.CH4 3 2.下列关于胶体的说法中正确的是() A.胶体外观不均匀 B.胶体粒子不能通过滤纸 C.胶体粒子作不停的、无秩序的运动 ,静置后容易产生沉淀 3.(2016北京模拟)当光束通过下列分散系时,能产生丁达尔效应的是() A.豆浆 B.食盐水 D.蔗糖溶液 4.化学概念在逻辑上存在如下关系: 对下列概念的说法正确的是() A.化合物与纯净物属于重叠关系 B.化合物与金属氧化物属于交叉关系 C.分解反应与复分解反应属于并列关系 5.下列关于胶体的叙述中不正确的是() (导学号52080092) A.布朗运动是胶体粒子特有的运动方式,只用肉眼就可以把胶体和溶液、浊液区别开来 B.向Fe(OH)3胶体中加入少量H2SO4溶液,会生成红褐色沉淀 C.可利用丁达尔效应区分胶体与溶液 ,能吸附阳离子或阴离子,故在电场作用下会产生电泳现象 6.微波是一种高频电磁振荡,“微波炉”就是利用高频电磁振荡使食品中分子也产生振荡而发热;现代医学上使用微波手术刀进行外科手术,其好处主要是使开刀处的血液迅速凝固而减少失血。下列关于其作用原理的说法正确的是() A.微波电流迅速中和血液胶粒所带的电荷而凝聚
B.微波使局部血液受热而使血液胶体凝聚 C.微波电流通过金属手术刀时产生高温而使血液凝聚 7.纯净物根据其组成和性质可进行如下分类。 (1)如图所示的分类方法属于(填字母)。 A.交叉分类法 B.树状分类法 (2)以H、O、S、N、K、Ca六种元素中任意两种或三种元素组成合适的常见物质,分别将其中一种常见物质的化学式填在下表相应类别中: ,写出其反应的化学方程式:。 (2)H2SO4KOH KNO3K2O(其他合理答案也可) (3)K2O+H2SO4K2SO4+H2O(其他合理答案也可) 能力提升 8.现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。(导学号52080093)甲同学:向1 mol·L-1的FeCl3溶液中加少量NaOH溶液。 乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液。 丙同学:向25 mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。试回答下列问题: (1)其中操作正确的同学是。 (2)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作是。 利用的胶体性质是。 (3)在胶体中加入电解质溶液或带有相反电荷的胶体粒子能使胶体粒子沉淀出来。丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行实验:①将其装入U形管内,用石墨作电极,通电一段时间后发现阴极区附近的颜色逐渐变深,这表明Fe(OH)3胶体粒子带(填“正”或“负”)电荷。②向其中加入饱和Na2SO4溶液,产生的现象是。 丙(2)用一束光照射得到的液体,从侧面观察看到一条光亮的“通路”丁达尔效应 (3)①正②有红褐色沉淀生成
含硅物质与信息材料 高三（ ） 姓名 【试一试】 1．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ( ) ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A ．①② B ．②③ C ．①④ D ．③④ 答案 C 【知识梳理】 一.碳、硅单质的存在与性质 1. 自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，碳单质通常的同素异形体有____________。 硅在自然界中的存在形式是_____________态。硅单质有晶体硅和无定型硅两种，晶体硅是_________________________结构，是_____________晶体。在自然界中，硅主要以___________形式存在。硅是人类将________能转化为____能的常用材料，所以硅还用于制造________。 2．C 、Si 的化学性质 (1)碳单质的化学性质 常温下____(填“不”或“很”)活泼，在高温条件下有强________性。 ①可燃性：2C ＋O 2=====点燃2CO 、C ＋O 2=====点燃CO 2。 ②还原性 a ．与CO 2反应的化学方程式：C ＋CO 2=====高温2CO ； b ．与水蒸气反应的化学方程式： ________________________________________________________________________； c ．与浓H 2SO 4（或浓硝酸）反应的化学方程式： ________________________________________________________________________
2021届高三化学一轮复习——含硅矿物与信息材料（有答案和详细解析） 一、选择题 1．《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是() A．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料 B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化 C．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦 D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 答案D 解析D项，沙子的主要成分是SiO2，错误。 2．宋代五大名窑分别为：钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是() A．窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化 B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料 C．高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物 D．陶瓷属于硅酸盐材料，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸 答案C 解析不同的金属氧化物颜色可能不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化称为窑变，故A正确；新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层，无机纤维等，氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，故B正确；瓷器主要是黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅，是混合物，故C错误；HF能与二氧化硅反应，陶瓷的成分是硅酸盐和二氧化硅，所以陶瓷不能用来盛装氢氟酸，故D正确。 3．新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。
下列有关说法正确的是() A．石墨烯是一种新型化合物 B．氧化石墨烯即石墨烯的氧化物 C．二者和石墨都是碳的同素异形体 D．氧化石墨烯具有一定的亲水性 答案D 解析石墨烯是碳的单质，A错误；氧化石墨烯因为还含有氢元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素异形体，B、C错误；由于氧化石墨烯结构中含有羟基和羧基等亲水基团，所以具有一定的亲水性，D正确。 4．气凝胶是一种世界上最轻的固体，也被称为“固态烟”，非常坚固耐用，它可以承受相当于自身重量几千倍的压力，最高能承受1 400 ℃的高温，绝热性能十分优越，其主要成分是二氧化硅等。下列说法正确的是() A．该材料具有良好的导电性 B．二氧化硅可用于制作光导纤维 C．二氧化硅耐所有的酸或碱 D．水泥的主要成分是二氧化硅 答案B 解析气凝胶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅不导电，A项不正确；二氧化硅可溶于强碱和氢氟酸，C项不正确；水泥的主要成分是硅酸盐，D项不正确。 5．下列除杂方法正确的是() A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去 B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热
浙江省2019~2020年高中化学非选择题专题汇编（ 有机推断大) 题 1．（2019·武邑县教育局高三月考）薄荷油中含有少量的α ?非兰烃和 β?非兰烃，两者互为同分异构体，其相对分子质量为136。根据如下转化，回答相关问题： 已知： (1) 写出 α ?非兰烃中官能团名称 ，β?非兰烃的结构简式 。 (2) 下列有关说法正确的是 。 A ．α ?非兰烃与等物质的量的Br 2 进行加成反应，产物共有3 种 B ．C→D 和E→F 反应类型相同 C ．聚合物H 易溶于水 D ．C→M 反应过程中有高分子聚合物等副产物产生 ＋RCHO ＋CO 2 2CH 3 COOH
(3)写出F→G 的化学方程式。 (4)写出符合下列条件的A 的同分异构体。 ①含有4 个－CH3 ；②1 mol 此同分异构体在碱性条件下水解需2 mol NaOH。 2．（2019·浙江高三）依折麦布是目前唯一的胆固醇吸收抑制剂，合成它的一种重要中间体M 的结构如图所示。某兴趣小组以甲苯和戊二酸酐为原料，设计了以下合成路线，部分条件和产物已略去。 (5) 以甲苯和丙烯为基本原料合成(用流程图表示，其他无机试剂任选)。已知：①
② ③ 请回答： (1)物质K 的结构简式为。 (2)下列说法正确的是。 A．由甲苯制B 需用Fe 作催化剂 B.物质H 水解后产物的最简单同系物为乙酸 C.反应①②③ 均为取代反应 D.1mol物质K 最多能与2mol NaOH反应 (3)写出反应②的化学方程式：。 (4)写出同时符合下列条件的G 的所有同分异构体的结构简式：。 ①分子中含有3 个苯环；②能发生银镜反应；③酸性条件下能发生水解反应；④1H?NMR谱显示分子中含有6 种氢原子。 (5) 设计以苯和乙烯为原料制备另一种医药中间体二苯甲酮( ) 的合成路线： 。( 用流程图表示，无机试剂任选) 3．（2018·浙江镇海中学高三）化合物物G是一种用于合成γ- 分泌调节剂的药物中间体，其合成路线流程图如下：
专题二十三选修3物质结构与性质（解析版） 1.【2019新课标Ⅰ卷】在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分 散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题： （1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（填标号）。 （2）乙二胺（H2NCH2CH2NH2）是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是（填“Mg2+”或“Cu2+”）。 （3）一些氧化物的熔点如下表所示： 氧化物Li O MgO P4O6SO2 2 熔点/℃ 15702800﹣解释表中氧化物之间熔点差异的原因。 （4）图（a）是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu．图（b）是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x＝pm，Mg原子之间最短距离y＝ pm．设阿伏加德罗常数的值为N A，则MgCu2的密度是g?cm﹣3（列出计算表达式）。 【答案】（1） A （2）sp3；sp3；乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键；Cu2+ （3）Li2O和MgO是离子晶体、P4O6和SO2是分子晶体，晶格能MgO＞Li2O，分子间作用力：P4O6＞SO2
（4）a；a； 【解析】 （1）AD微粒都是Mg原子失去一个电子后得到的，但是D微粒能量高于A，稳定性A＞D，所以失电子能量A＞D；BC都是原子，但是B是基态、C是激发态，能量：C＞B，稳定性B＞C，所以失 去一个电子能量：B＞C；A微粒是B失去一个电子得到的，且A轨道中电子处于半满状态，较 稳定，所以失去一个电子能力A＞B， 通过以上分析知，电离最外层一个电子所需能量最大的是A， 故答案为：A； （2）每个N原子形成的共价键有2个N﹣H键、1个N﹣C键，且还含有1个孤电子对；每个C原子形成的共价键有2个C﹣H键、2个C﹣N键，所以N、C原子价层电子对个数都是4，根据价层电子 对互斥理论判断N、C原子杂化类型分别为sp3、sp3；含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子 之间易形成配位键，乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键，所以乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子；碱土金属与乙二胺形成的化合物稳定性较弱，所以与乙二胺 形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+. （3）晶体熔沸点：离子晶体＞分子晶体，离子晶体熔沸点与晶格能有关，晶格能越大熔沸点越高，晶格能与离子半径成反比，与电荷成正比，分子晶体熔沸点与分子间作用力有关，分子间作用力与 相对分子质量有关，相对分子质量越大其分子间作用力越大，Li2O和MgO是离子晶体、P4O6和SO2 是分子晶体，且晶格能MgO＞Li2O，分子间作用力：P4O6＞SO2，所以熔沸点：MgO＞Li2O＞P4O6＞ SO2. （4）如图所示，AB之间的距离为面对角线长度＝apm，AB之间距离相当于4个Cu原子直径，x距离1个Cu原子直径＝； 体对角线长度＝棱长＝×apm，CD距离为y，该长度为体对角线BC长度的 ＝××apm＝apm；该晶胞中Mg原子位于8个顶点上、6个面心上，在晶胞内部有4个Mg原子，所以Mg原子个数＝8×+6×+4＝8，Cu原子都位于晶胞内部，有16个；