专题8 硅及其化合物
- 格式:doc
- 大小:437.50 KB
- 文档页数:17
专题三非金属及其化合物考纲导学1 / 27第一单元氯、溴、碘及其化合物考点一氯气及其化合物的性质与应用1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气( )(2)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂( )(3)Cl2与水反应的离子方程式:Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO-( )(4)Cl2通入NaOH溶液中反应的离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O ( )(5)标准状况下,11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5N A ( )(6)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同,都是利用强氧化性( )2 / 27(7)漂白粉溶于水后形成的溶液在空气中失效的离子方程式:ClO-+CO2+H2O HClO+HC O3-( )答案(1)√(2)✕(3)✕(4)√(5)✕(6)√(7)✕2.应用氯水中存在的平衡解释下列问题。
(1)氯水为什么要现用现配?实验室中怎样保存氯水?。
(2)为什么要用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体?。
(3)怎样利用氯水制备较浓的次氯酸溶液?为什么?。
答案(1)次氯酸不稳定,见光分解,2HClO 2HCl+O2↑,久置氯水最终变成稀盐酸。
氯水保存在棕色试剂瓶中并放置在阴暗处(2)在氯水中存在:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,在饱和食盐水中Cl-的浓度较大,平衡逆向移动,减少氯气的消耗(3)往氯水中加入CaCO3;加入CaCO3,CaCO3与盐酸反应,促进Cl2+H2O H++Cl-+HClO平衡正向移动,同时酸性H2CO3>HClO,HClO与CaCO3不反应,可以制备较浓的次氯酸溶液1.氯气的性质(1)物理性质3 / 27提醒:闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的Cl2飘进鼻孔。
(2)化学性质A.与金属反应:与变价金属反应生成高价金属氯化物。
第二单元含硅矿物与信息材料[学习目标定位]1。
知道硅在自然界的存在形式和硅酸盐产品的重要应用,会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的组成.2.知道硅及其重要化合物二氧化硅的性质及其应用。
一、硅酸盐1.硅元素的存在形式2.硅酸盐的组成与性质用氧化物形式表示硅酸盐的组成(1)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)若出现分数时应化为整数.3.最简单的硅酸盐4.三种常见的硅酸盐产品产品原料主要设备主要成分水泥石灰石、黏土水泥回转窑3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3CaO·Al2O3玻璃纯碱、石灰石、石英砂玻璃窑Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土硅酸盐例1下列叙述正确的是()A.硅酸钠是硅酸盐,但不能溶于水B.电影银幕用水玻璃浸泡,主要是为了防腐C.建筑工业常用水玻璃作黏合剂D.用水玻璃浸泡铁道的木制枕木,主要是为了防火答案C解析Na2SiO3既是硅酸盐,又是钠盐,硅酸盐大多难溶于水,而钠盐均易溶于水;浸泡银幕主要是为了防火,而浸泡枕木主要是为了防腐;水玻璃有黏合作用,常作黏合剂。
【考点】硅酸盐【题点】硅酸盐的性质及应用例2用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,其中正确的是() A.钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]表示为Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O B.镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为MgO·错误!SiO2C.钾云母(K2Al6Si6H4O24)表示为K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2 D.滑石(Mg3H2Si4O12)表示为3MgO·4SiO2·H2O答案D解析根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断,A中Al2O3和CaO 的排列顺序有误;B中化学计量数出现了分数;C中正确的写法应为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O;D的写法符合要求。
目录专题01物质的组成、性质和分类3专题02物质的量及其化学计算27专题03离子反应方程式和离子共存42专题04氧化还原反应及其应用57专题05化学反应中的能量变化76专题06化学能与电能的转化90专题07化学反应速率和化学平衡103专题08水溶液中的离子平衡129专题09元素周期律与元素周期表152专题10元素及其化合物167专题11工艺流程题189专题12常见有机化合物212专题13化学实验基础227专题14综合实验探究251专题15有机化学基础286专题16物质结构与性质317专题01物质的组成、性质和分类【考情探究】课标解读内容物质的组成、性质和分类分散系解读1.理解混合物和纯净物、单质、化合物概念;2.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系;3.理解物理变化与化学变化的区别与联系。
1.了解溶液的含义。
了解溶解度、饱和溶液的概念。
理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算;2.了解胶体是一种常见的分散系。
考情分析物质的组成、性质和分类多结合生产、生活实际及传统文化内容以选择题的形式进行考查。
预计化学与STSE、中华民族传统文化依旧是命题热点。
备考策略2022年高考备考关注物质的组成、性质和分类。
熟记常见物质的性质及用途,多关注化学与环境、化学与能源、化学与生命科学、化学与材料。
【高频考点】高频考点一物质的分类1.依据标准对物质进行分类2.识记常见混合物的成分与俗名(1)水煤气:主要成分是CO、H2。
(2)天然气(沼气):主要成分是CH4。
(3)液化石油气:以C3H8、C4H10为主。
(4)裂解气:以乙烯、丙烯、甲烷为主。
(5)水玻璃:Na2SiO3的水溶液。
(6)王水:浓盐酸与浓硝酸的混合物(体积比3∶1)。
(7)波尔多液:主要成分是CuSO4和Ca(OH)2。
(8)肥皂:主要成分是高级脂肪酸钠。
(9)碱石灰:NaOH和CaO的混合物。
(10)铝热剂:铝粉和高熔点的金属氧化物的混合物。
2023年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅰ)一、选择题1.(6分)化学无处不在,与化学有关地说法错误地是( )A.侯氏制碱法地工艺过程中应用了物质溶解度地差异B.可用蘸浓盐酸地棉棒检验输送氨气地管道是否漏气C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸地食物D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成2.(6分)香叶醇是合成玫瑰香油地主要原料,其结构简式如下图所示:下列有关香叶醇地叙述正确地是( )A.香叶醇地分子式为C10H18OB.不能使溴地四氯化碳溶液褪色C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.能发生加成反应不能发生取代反应3.(6分)短周期元素W、X、Y、Z地原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水地电离平衡地是( )A.W2﹣、X+B.X+、Y3+C.Y3+、Z2﹣D.X+、Z2﹣4.(6分)银制器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S地缘故.根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑地银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去.下列说法正确地是( )A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S═6Ag+Al2S3D.黑色褪去地原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl5.(6分)已知K sp(AgCl)=1.56×10﹣10,K sp(AgBr)=7.7×10﹣13,K sp(Ag2CrO)=9.0×10﹣12.某溶液中含有Cl﹣、Br﹣和CrO42﹣浓度均为0.010mol•L﹣1,向该4溶液中逐滴加入0.010mol•L﹣1地AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀地先后顺序为( )A.Cl﹣、Br﹣、CrO42﹣B.CrO42﹣、Br﹣、Cl﹣C.Br﹣、Cl﹣、CrO42﹣D.Br﹣、CrO42﹣、Cl﹣6.(6分)分子式为C5H10O2地有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些酸和醇重新组合可形成地酯共有( )A.28种B.32种C.40种D.48种7.(6分)下列实验中,所采取地分离方法与对应原理都正确地是( )选项目地分离方法原理A分离溶于水中地碘乙醇萃取碘在乙醇中地溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇地密度不同C除去KNO3固体中混杂地NaCl重结晶NaCl在水中地溶解度很大D除去丁醇中地乙醚蒸馏丁醇与乙醚地沸点相差较大A.A B.B C.C D.D三、非选择题(包括必考题和选考题两部分.第22题~第32题为必考题,每个试卷考生都必须作答.第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答)8.(13分)醇脱水是合成烯烃地常用方法,实验室合成环己烯地反应和实验装置如下图所示.可能用到地有关数据如下:相对分子质量密度/(g•cm﹣3)沸点/℃溶解性环己醇1000.9618161微溶于水环己烯820.810283难溶于水合成反应:在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸.b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物地温度不超过90℃.分离提纯:反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙.最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g.回答下列问题:(1)装置b地名称是 .(2)加入碎瓷片地作用是 ;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取地正确操作是 (填正确解析标号).A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料(3)本实验中最容易产生地副产物地结构简式为 .(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并 ;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗地 (填"上口倒出"或"下口放出").(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙地目地是 .(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到地仪器有 (填正确解析标号).A.蒸馏烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器(7)本实验所得到地环己烯产率是 (填正确解析标号).A.41%B.50%C.61%D.70%9.(15分)锂离子电池地应用很广,其正极材料可再生利用.某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等.充电时,该锂离子电池阴极发生地反应为6C+xLi++xe﹣═Li x C6.现欲利用以下工艺流程回收正极材料中地某些金属资源(部分条件未给出).回答下列问题:(1)LiCoO2中,Co元素地化合价为 .(2)写出"正极碱浸"中发生反应地离子方程式 .(3)"酸浸"一般在80℃下进行,写出该步骤中发生地所有氧化还原反应地化学方程式 ;可用盐酸代替H2SO4和H2O2地混合液,但缺点是 .(4)写出"沉钴"过程中发生反应地化学方程式 .CoO2之间地转化,写出放电时电池反应方(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1﹣x程式 .(6)上述工艺中,"放电处理"有利于锂在正极地回收,其原因是 .在整个回收工艺中,可回收到地金属化合物有 (填化学式).10.(15分)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源.由合成气(组成为H2、CO和少量地CO2)直接制备二甲醚,其中地主要过程包括以下四个反应:甲醇合成反应:(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=﹣90.1kJ•mol﹣1(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H2=﹣49.0kJ•mol﹣1水煤气变换反应:(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.1kJ•mol﹣1二甲醚合成反应:(Ⅳ)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=﹣24.5kJ•mol﹣1回答下列问题:(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂地主要成分之一.工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3地主要工艺流程是 (以化学方程式表示).(2)分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于CO转化率地影响 .(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)地热化学方程式为 .根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应地影响 .(4)有研究者在催化剂(含Cu﹣Zn﹣Al﹣O和Al2O3)、压强为5.0MPa地条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示.其中CO转化率随温度升高而降低地原因是 .(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93kW•h•kg﹣1).若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池地负极反应为 ,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生 个电子地能量;该电池地理论输出电压为1.20V,能量密度E= (列式计算.能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW•h=3.6×106J).11.(15分)[化学﹣选修2:化学与技术]草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产.一种制备草酸(含2个结晶水)地工艺流程如下:回答下列问题:(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢地化学反应方程式分别为 、 .(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①地滤液是 ,滤渣是 ;过滤操作②地滤液是 和 ,滤渣是 .(3)工艺过程中③和④地目地是 .(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸.该方案地缺点是产品不纯,其中含有地杂质主要是 .(5)结晶水合草酸成品地纯度用高锰酸钾法测定.称量草酸成品0.250g溶于水中,用0.0500mol•L﹣1地酸性KMnO4溶液滴定,至粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00mL,反应地离子方程式为 ;列式计算该成品地纯度 .12.(15分)[化学﹣选修3:物质结构与性质]硅是重要地半导体材料,构成了现代电子工业地基础.请回答下列问题:(1)基态Si原子中,电子占据地最高能层符号为 ,该能层具有地原子轨道数为 、电子数为 .(2)硅主要以硅酸盐、 等化合物地形式存在于地壳中.(3)单质硅存在与金刚石结构类似地晶体,其中原子与原子之间以 相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献 个原子.(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备.工业上采用Mg2Si和NH4C l在液氨介质中反应制得SiH4,该反应地化学方程式为 .(5)碳和硅地有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:化学键C﹣C C﹣H C﹣O Si﹣Si Si﹣H Si﹣O键能/(kJ•mol﹣1)356413336226318452①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是 .②SiH4地稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是 .(6)在硅酸盐中,SiO四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式.图(b)为一种无限长单链结构地多硅酸根,其中Si原子地杂化形式为 ,Si与O地原子数之比为 ,化学式为 .13.(15分)[化学﹣选修5:有机化学基础]査尔酮类化合物G是黄酮类药物地主要合成中间体,其中一种合成路线如下:已知以下信息:①芳香烃A地相对分子质量在100~110之间,1mol A充分燃烧可生成72g水.②C不能发生银镜反应.③D能发生银镜反应、可溶于饱和Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示有4种氢.④⑤RCOCH3+RˊCHO RCOCH=CHRˊ回答下列问题:(1)A地化学名称为 .(2)由B生成C地化学方程式为 .(3)E地分子式为 ,由E生成F地反应类型为 .(4)G地结构简式为 .(5)D地芳香同分异构体H既能发生银镜反应,又能发生水解反应,H在酸催化下发生水解反应地化学方程式为 .(6)F地同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应地共有 种,其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1地为 (写结构简式).2023年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅰ)参考解析与试卷解析一、选择题1.(6分)化学无处不在,与化学有关地说法错误地是( )A.侯氏制碱法地工艺过程中应用了物质溶解度地差异B.可用蘸浓盐酸地棉棒检验输送氨气地管道是否漏气C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸地食物D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成【考点】2H:纯碱工业(侯氏制碱法);EB:氨地化学性质;EM:氯、溴、碘及其化合物地综合应用.【专题】55:化学计算.【分析】A.侯氏制碱法是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中,由于NaHCO3溶解度小于Na2CO3,故NaHCO3在溶液中析出;B.浓盐酸易挥发,与NH3结合生成NH4Cl固体;C.补碘常在食盐中加入KIO3固体而不是高碘酸;D.硫磺、硝石、木炭三种物质比例为1:2:3.【解答】解:A.侯氏制碱法是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中,发生以下反应: NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,其中NaHCO3溶解度最小,故有NaHCO3地晶体析出,故A正确;B.浓盐酸易挥发,与NH3结合生成NH4Cl固体小颗粒,为白烟,故B正确;C.碘是人体必需元素,补碘常在食盐中加入KIO3固体而不是高碘酸,高碘酸为强酸性,具有强烈刺激性和腐蚀性,故C错误;D.制备黑火药地原料为S、KNO3、C,三者比例为1:2:3,故D正确。
2021年高考化学真题分项解析专题14《无机综合与推断》1.【xx新课标Ⅰ卷理综化学】(14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:回答下列问题:(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________。
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有_________(写出两条)。
(2)利用的磁性,可将其从“浸渣”中分离。
“浸渣”中还剩余的物质是______(写化学式)。
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是_______。
然后再调节溶液的pH约为5,目的是________。
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是(填名称)。
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为_______。
(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。
以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程___________。
【答案】(1) Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3;减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度。
(2) Fe3O4; SiO2和CaSO4;(3)将Fe2+氧化为Fe3+;使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。
(4)(七水)硫酸镁(5)(6) 2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B【考点定位】元素及其化合物知识;化学工艺常识;物质结构。
本题是以化学工艺为素材,选材冷僻,试题难度为很难等级。
【名师点晴】我认为这道题是一道好题,层次分明,有区分度。
本题有考查“双基”——提速措施;四氧化三铁的磁性;制单质硼的反应。
也有考查知识综合运用能力——Mg2B2O5·H2O与硫酸反应;净化除杂两步实验操作的作用;两处成分的判断。
专题08 工艺流程1.硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。
用锌白矿(主要成分为ZnO,还含有FeO、CuO、SiO2等杂质)制备ZnSO4·7H2O的流程如下。
已知:K sp[Fe(OH)3]=4.0×10−38,K sp[Cu(OH)2]=2.2×10−20(1)“滤渣1”的主要成分是_______(填化学式)。
“酸浸”过程中,为了提高锌元素浸出速率,可实行的措施有:①适当提高酸的浓度,②_______(填一种)。
(2)“氧化”过程中,发生氧化还原反应的离子方程式是_______。
(3)“沉淀”过程中,加入ZnO产生Fe(OH)3沉淀的缘由是_______。
(4)加入适量ZnO固体,若只析出Fe(OH)3沉淀而未析出Cu(OH)2沉淀,且测得沉淀后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10−14mol/L,此时溶液中c(Cu2+)的取值范围是_______mol/L。
(5)加入适量锌粉的作用是_______。
(6)由滤液得到ZnSO4•7H2O的操作依次为_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
试验室中过滤操作须要运用的玻璃仪器有烧杯、_______、_______。
【答案】SiO2粉碎锌白矿或充分搅拌浆料或适当加热等2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OFe3+在溶液中存在水解平衡: Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入ZnO 后,与H+反应,H+浓度减小,水解平衡正向进行,生成Fe(OH)3沉淀<2.2×10-4除去溶液中的Cu2+蒸发浓缩冷却结晶漏斗玻璃棒【解析】本题主要考查用锌白矿制备ZnSO4·7H2O的流程的评价。
(1)“滤渣1”的主要成分是不溶于稀硫酸的SiO2。
“酸浸”过程中,为了提高锌元素浸出速率,可实行的措施有:①适当提高酸的浓度,②粉碎锌白矿或充分搅拌浆料或适当加热等。
(2)“氧化”过程中,发生氧化还原反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
一、选择题1.如图是氮氧化物(NO x )储存还原的工作原理:NO x 的储存过程与还原过程在不同时刻是交替进行的。
下列有关说法不正确的是A .“还原”过程中,Ba(NO 3)2转化为BaOB .在储存还原过程中,Pt 作催化剂C .在储存还原过程中,参加反应的NO 和O 2的物质的量之比为2∶1D .若还原性气体为H 2,则参加反应的H 2与生成的N 2的物质的量之比是5∶12.含有下列各组离子的溶液中,通入(或加入)过量的某种物质后各离子仍能大量存在的是 选项溶液中的离子 通入(或加入)过量的某种物质 A H +、Ba 2+、Fe 3+、-3NO通入SO 2气体 B 2-3CO 、Na +、Br -、2-4SO 通入CO 2气体C Fe 3+、Na +、2-4SO 、Cl -通入NH 3气体 D Ca 2+、Cl -、K +、-3NO 通入CO 2气体A .AB .BC .CD .D3.下列现象或事实可用同一原理解释的是A .浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低B .铁在冷的浓硫酸中和铝在冷的浓硝酸中都没有明显变化C .SO 2、漂白粉、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色D .漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质4.硅是带来人类文明的重要元素之一,科学家也提出硅是“21世纪的能源”。
这主要是由于硅及其化合物对社会发展所起的巨大促进作用。
下列关于硅及其化合物的说法中错误的是 A .生产陶瓷、玻璃、水泥三大产品都要用到石灰石作原料B.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”C.水泥、陶瓷、玻璃是三大重要的硅酸盐产品D.水晶、石英的主要成分是SiO25.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是选项实验操作现象解释或结论A 过量的Fe粉中加入少量稀HNO3充分反应后,滴入KSCN溶液溶液呈红色稀HNO3将 Fe氧化为Fe2+B将充满氨气的烧瓶倒置于水中水迅速充满烧瓶氨气极易溶于水C用玻璃棒蘸取浓氨水点在蓝色石蕊试纸上试纸变红色浓氨水呈碱性D取适量浓HNO3加热有红棕色气体产生HNO3有强氧化性A.A B.B C.C D.D6.下列关于氮及其化合物的说法错误的是A.一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,更容易造成人体缺氧B.浓硝酸与铜反应或与碳反应,均体现浓硝酸的酸性和强氧化性C.所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气D.常温下铝和铁在浓硝酸中发生钝化,因此浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中7.某探究活动小组根据侯德榜制碱原理,按下面设计的方案制备碳酸氢钠。
新教材高考化学微专题小练习:专练16 碳、硅及新型无机非金属材料一、单项选择题1.[2021·全国乙卷]我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。
“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。
下列措施中能促进碳中和最直接有效的是()A.将重质油裂解为轻质油作为燃料B.大规模开采可燃冰作为新能源C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D.研发催化剂将CO2还原为甲醇2.[2022·广东卷]广东一直是我国对外交流的重要窗口,馆藏文物是其历史见证。
下列文物主要由硅酸盐制成的是()3.[2022·吉林东北师大附中一模]“中国名片”有中国航天、军事、天文等,这些领域的发展受到全世界瞩目,而这些领域与化学有着密切的联系。
下列说法不正确的是( )A.“天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转化为电能B.“蛟龙”号潜水器所使用的钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性C.5G 技术的应用离不开光缆,我国光缆线路总长度超过了三千万千米,光缆的主要成分是晶体硅D.港珠澳大桥设计使用寿命120年,水下钢柱镶锌块是利用牺牲阳极的阴极保护法防腐蚀4.[2020·山东卷]下列关于C 、Si 及其化合物结构与性质的论述错误的是( )A.键能C —C>Si —Si 、C —H>Si —H ,因此C 2H 6稳定性大于Si 2H 6B.立方型SiC 是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度C.SiH 4中Si 的化合价为+4,CH 4中C 的化合价为-4,因此SiH 4还原性小于CH 4D.Si 原子间难形成双键而C 原子间可以,是因为Si 的原子半径大于C ,难形成p p π键5.[2022·云南昆明摸底]在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固定碳。
下列说法错误的是( )A.该循环过程中未涉及氧化还原反应B.光合作用能将太阳能转化为化学能C.钙化作用涉及的离子方程式之一为Ca 2++2HCO -3 ===CaCO 3↓+CO 2↑+H 2OD.吸收作用中产生HCO -3 的途径为CO 2+H 2O ⇌H 2CO 3,H 2CO 3⇌HCO -3+H +6.工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。
高考真题化学分项详解专题十六碳、硅及无机非金属材料1.【2019·全国高考真题】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2.【2018·江苏高考真题】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( ) A .NaHCO 3受热易分解,可用于制胃酸中和剂B .SiO 2熔点高硬度大,可用于制光导纤维C .Al 2O 3是两性氧化物,可用作耐高温材料D .CaO 能与水反应,可用作食品干燥剂3.【2020·浙江高考真题】35Ca SiO 是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确...的是( )A .可发生反应:Δ3543232Ca SiO 4NH ClCaSiO 2CaCl 4NH 2H O +++↑+B .具有吸水性,需要密封保存C .能与2SO ,反应生成新盐D .与足量盐酸作用,所得固体产物主要为2SiO4.【2007·广东高考真题】下列说法正确的是( ) A .硅材料广泛应用于光纤通讯 B .工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品 C .水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D .粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应5.【2013·江苏高考真题】下列有关物质性质的应用正确的是( ) A .液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂B .二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸C .生石灰能与水反应,可用来干燥氯气D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝6.【2019·浙江高考真题】下列说法不正确...的是()A.液氯可以储存在钢瓶中B.天然气的主要成分是甲烷的水合物C.天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅D.硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等7.【2010·江苏高考真题】下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是()A.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B.水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂C.盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性D.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯8.【2009·广东高考真题】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.③④9.【2018·海南高考真题】化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是()A.Na2O2可与CO2反应放出氧气,可用于制作呼吸面具B.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池C.聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀,可用作化工反应器的内壁涂层D.氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张.织物等10.【2011·江苏高考真题】下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是()A.常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可用铝制容器贮运浓硫酸B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒D.铜的金属活泼性比铁的弱,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀11.【2009·重庆高考真题】材料与化学密切相关,表中对应系错误的是()12.【2015·全国高考真题】食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。
高三新高考化学大一轮专题练习:碳族元素及其化合物一、单选题1.(2023春·陕西西安·高一西安市第八十五中学校考阶段练习)在实验室中,下列试剂的保存方法正确的是①浓硝酸保存在棕色广口瓶内①Na保存在CCl4中(Na与CCl4不反应、不互溶,且CCl4的密度大于Na)①HF溶液保存在塑料瓶中①AgNO3固体保存在棕色试剂瓶内①白磷保存在冷水中A.①①①B.①①①C.①①①①D.①①①2.(2022秋·陕西西安·高二统考期末)无论是传统的或是新型的无机非金属材料,硅元素都占有非常重要的地位。
由于硅在太阳能发电中的重要作用,有些科学家称硅是“二十一世纪的能源”。
下列关于硅说法正确的是A.自然界中硅单质的含量居各元素的第二位B.高纯度的硅是制半导体的重要材料C.水泥、玻璃、陶瓷、光导纤维都是传统的硅酸盐工业产品D.石英砂属于天然的硅酸盐产品3.(2023春·陕西宝鸡·高一统考期中)下列关于硅及其化合物的说法,错误的是A.二氧化硅是半导体材料,硬度大,可用于制造光导纤维B.利用焦炭制备粗硅的化学方程式为:SiO2+2C 高温Si+2CO↑C.不能用带玻璃瓶塞的试剂瓶盛放NaOH溶液D.硅胶多孔,吸附水分能力强,常用作实验室和袋装食品的干燥剂4.(2023春·陕西宝鸡·高一统考期中)化学与生产、生活、科技息息相关,下列叙述错误的是A.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成B.华为首款5G手机搭载了“麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅C.小苏打是面包发酵粉的主要成分之一D.水玻璃可用作制备木材防火剂的原料5.(2023春·辽宁沈阳·高一校联考期中)材料化学在航空航天中应用广泛,近期我国在航天领域取得了举世瞩目的成就,下列说法正确的是A.“神舟十五号”载人飞船使用了高性能耐烧蚀树脂,其主要成分是硅酸盐A.A B.B C.C D.D8.(2023春·陕西西安·高一长安一中校考期中)2022年,我国具有独立知识产权的“龙芯”20岁了。
1 专题8 硅及其化合物 1. 认识二氧化硅和硅酸的组成、性质和用途。 2. 了解几种硅酸盐的组成和用途。 3. 了解硅的性质、结构和用途。 4. 了解玻璃、水泥和陶瓷的组成、生产原料及生产原理。
Yinc 1. 硅的性质和用途 (1) 硅在自然界中的存在 硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在,因此硅是以化合态存在于自然界的。 (2) 结构
硅的原子结构示意图为,最外层有4个电子,和碳一样,其原子既不容易失去电子也不易得到电子,主要形成正四价的化合物。 (3) 物理性质 单质硅有晶体和无定形两种。晶体硅具有金属光泽的灰黑色固体,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。 (4) 化学性质
Si 与非金属单质反应 O2:Si+O2=====△SiO2F2:Si+2F2===SiF4Cl2:Si+2Cl2=====△SiCl4与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
(5) 硅的制备 高纯硅在信息产业中的应用越来越广泛,故其制取也就成了热点题型。其制取过程一般为:
SiO2———————→C,高温粗硅———————→Cl2,高温SiCl4———————→H2,高温高纯硅 反应的方程式:①粗硅的制备:SiO2+2C=====高温电炉Si+2CO↑
②粗硅的提纯:Si(粗)+2Cl2=====加热SiCl4
考纲解读 知识梳理+典型例题 2 SiCl4+2H2=====高温Si(纯)+4HCl (6) 硅的用途 ① 半导体材料;②光电池。 【典型例题1】下列关于硅的说法中,不正确的是 A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料 C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应 D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应 【答案】C 【迁移训练1】下列说法正确的是 A.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 B.化工生产时将氯气通入到饱和的石灰水中可制得大量漂粉精 C.SO2被氧气氧化的条件一般选择高温、高压、催化剂 D.矿青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2改写成氧化物的形式则为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O 【答案】D 【典型例题2】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(反应温度为450℃~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图:
相关信息如下: ①四氯化硅遇水极易水解 ②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 ③有关物质的物理常数见下表: 物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/℃ 57.7 12.8 — 315 — 熔点/℃ -70.0 -107.2 — — — 升华温度/℃ — — 180 300 162 请回答下列问题: 3
(1)装置A中g管的作用是 ;装置C中的试剂是 。 (2)甲方案:f接装置Ⅰ;乙方案:f接装置Ⅱ。但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处,请你评价后填写下表。 方案 优点 缺点 甲 乙 (3)在上述(2)的评价基础上,请你设计一个合理方案并用文字表述: 。 (4)SiCl4与H2反应的化学方程式为 。 【答案】(1)平衡压强,使液体从分液漏斗中顺利流下浓硫酸(2) 方案 优点 缺点
甲 ①收集产品的导管粗,不会堵塞导管 ②冷凝产品,减少产品损失 ①空气中的水蒸气进入产品收集装置,使SiCl4水解 ②尾气没有处理,污染环境
乙 ①有尾气处理装置,注重环保 ②避免空气中的水蒸气进入装置 ①产品易堵塞导管 ②没有冷凝装置,产品易损失 (3)在装置Ⅰ的i处接干燥管j (4)SiCl4+2H2=Si+4HCl 【迁移训练2】有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中,不正确的是 A.高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片 B.硅可由二氧化硅还原制得 C.低温时,硅与水、空气和酸不反应,但能与氢氟酸反应 D.自然界中硅的储量丰富,自然界中存在大量的单质硅
【答案】D 2. 二氧化硅的性质和用途 (1) 存在 燧石、沙子、石英、水晶、硅藻土登都含有天然存在的二氧化硅。 存在形式:硅石、石英(结晶的二氧化硅)包含水晶和玛瑙、沙子。 (2) 结构
每个硅原子与周围4个氧原子相结合,每个氧原子与2个硅原子相结合,实际上,二氧化硅晶体是有硅和氧按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体。 (3) 物理性质 4
熔点高、硬度大、不溶于水的固体。 (4) CO2和SiO2性质比较 物质 二氧化硅 二氧化碳 化学式 SiO2 CO2 晶体类型 原子晶体 分子晶体
主要物理性质 硬度大,熔、沸点高,常温下为固体,不溶于水 熔、沸点低,常温下为气体,微溶于水
化学性质 与水反应 不反应 CO2+H2O=H2CO3 与酸反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 不反应 与碱反应 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (盛碱液的试剂瓶用橡皮塞) CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+NaOH=NaHCO3
与盐反应 SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 与碱性氧化物反应 SiO2+CaO=CaSiO3 CO2+Na2O=Na2CO3
【典型例题3】指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用,在A~E选项中选择正确答案填入括号内。 (1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O ( )
(2)SiO2+Na2CO3=====高温Na2SiO3+CO2↑ ( )
(3)SiO2+2C=====高温Si+2CO↑ ( ) (4)SiO2+3C=====高温SiC+2CO↑ ( ) (5)SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O ( ) A.作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B.氧化性 C.酸性氧化物的通性 D.将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 E.未参加氧化还原反应 【答案】(1) C (2)D (3)B (4)E (5)A 【迁移训练3】下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是 A.都是共价化合物 B.都是酸性氧化物,都能与强碱溶液反应 C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D.SiO2可用于制光导纤维,干冰可用于人工降雨 5
【答案】C 3. 硅酸和硅酸盐的性质 (1) 硅酸 ①溶解性:溶解度很小。 ②化学性质——弱酸性:酸性比碳酸还弱。Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 ↓ 。 ③制备:可用硅酸钠与盐酸反应制得:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
(2) 硅酸盐 ①硅酸盐:是由 硅、氧和金属组成的化合物的总称,是构成地壳岩石的重要成分。 ②硅酸钠:硅酸钠的水溶液俗称 水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 ③硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成:如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为 Na2O·SiO2,长石(KAlSi3O8)可表示为:K2O·Al2O3·6SiO2 。 注意事项: 氧化物的顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。 氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。 ①氧化物之间以“·”隔开;②系数配置出现分数应化为整数。 例如:长石:KAlSi3O8不能写成 K2O·Al2O3·3SiO2,应写成K2O·Al2O3·6SiO2。 【典型例题4】在水玻璃中通入少量的CO2气体,充分反应后加热蒸干,再高温充分灼烧,冷却后所得的固体物质为 A.Na2SiO3 B.Na2SiO3与Na2CO3 C.SiO2与Na2CO3 D.SiO2、Na2SiO3及Na2CO3 【答案】A 4. 几种主要的硅酸盐产品 6
【典型例题5】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3000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石灰石和黏土 B.玻璃在加热熔化时没有固定的熔点 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】A
5. CO2与比碳酸弱的酸所对应的盐溶液的反应 碳酸酸性比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强,将CO2气体通入Na2SiO3、NaClO、、NaAlO2盐溶液中,均能发生反应而生成相应的弱酸和碳酸(氢)盐,这是“强酸制弱酸”原理的应用。如:
CO2— ―――――――――――――――――→CaCl2溶液、CH3COO2Ca溶液酸性比H2CO3强的酸对应的盐不反应――――――――――――――→Na2CO3溶液自身对应的盐NaHCO3 CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓
(或CO2+Na2SiO3+2H2O===H4SiO4↓+Na2CO3) CO2+Ca(ClO)2+H2O===CaCO3↓+2HClO
CO2++H2O―→+NaHCO3 CO2(过量)+NaAlO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3 CO2(少量)+2NaAlO2+3H2O===2Al(OH)3↓+Na2CO3
易错警示:CO2通入CaCl2或BaCl2溶液不会产生白色沉淀,因为碳酸的酸性弱于盐酸。