高中化學(xué)人教版第四章非金屬及其化合物

第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅第1課時(shí)二氧化硅和硅酸1．硅的原子結(jié)構(gòu)與硅元素在自然界中的存在(1)原子結(jié)構(gòu)硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，最外層有4個(gè)電子，反應(yīng)中既不易失去電子也不易得到電子，主要形成＋4價(jià)的化合物。(2)存在硅在地殼中的含量為%，僅次于氧；硅是一種親氧元素，在自然界中主要以熔點(diǎn)很高的氧化物及硅酸鹽的形式存在，存在形態(tài)全部是化合態(tài)。2．二氧化硅(1)存在地球上二氧化硅的存在形態(tài)有結(jié)晶形和無(wú)定形兩大類，統(tǒng)稱為硅石。石英、水晶、瑪瑙、光導(dǎo)纖維、沙子的主要成分是SiO2。(2)結(jié)構(gòu)：SiO2晶體是由Si和O按1∶2的比例組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，每個(gè)Si與4個(gè)O結(jié)合，每個(gè)O與2個(gè)Si結(jié)合。(3)物理性質(zhì)：SiO2硬度大，熔點(diǎn)高，不溶于水。(4)化學(xué)性質(zhì)：(5)用途①沙子是基本的建筑材料。②純凈的SiO2是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本材料，可以制作光導(dǎo)纖維。③石英和瑪瑙制作飾物和工藝品。④實(shí)驗(yàn)室中使用石英坩堝。3．硅酸(1)硅酸的制備實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象滴加酚酞后溶液呈紅色，滴加稀鹽酸后溶液變?yōu)闊o(wú)色，有白色膠狀沉淀生成結(jié)論Na2SiO3溶液呈堿性，滴加稀鹽酸后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓(2)物理性質(zhì)H2SiO3是一種難溶于水的白色膠狀物質(zhì)。(3)化學(xué)性質(zhì)①弱酸性a．硅酸酸性比碳酸弱，向Na2SiO3溶液中通入少量CO2氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3(膠體)。b．硅酸只與強(qiáng)堿反應(yīng)，與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O。②不穩(wěn)定性硅酸受熱易分解，化學(xué)方程式為H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2＋H2O。(4)硅膠硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠，稱為硅膠。硅酸具有強(qiáng)吸附性，常用作干燥劑或催化劑的載體。(時(shí)間20分鐘，滿分30分)知識(shí)點(diǎn)一SiO2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．下列關(guān)于CO2和SiO2的說(shuō)法正確的是()A．常溫下CO2、SiO2都是氣體B．CO2、SiO2都不溶于水C．CO2、SiO2在一定條件下都可以是固體D．CO2和SiO2的硬度小，熔點(diǎn)低答案：C解析：A項(xiàng)，SiO2在常溫下是固體，A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)，SiO2不溶于水，CO2能溶于水，B項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)，SiO2的硬度大，熔點(diǎn)高，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．在無(wú)機(jī)非金屬材料中，硅一直扮演著主要的角色。下列物質(zhì)中主要成分是Si的是()A．水晶B．瑪瑙C．石英D．計(jì)算機(jī)芯片答案：D解析：水晶、瑪瑙、石英的主要成分都是SiO2，計(jì)算機(jī)芯片的主要成分是Si。3．下列物質(zhì)能夠與NaOH溶液反應(yīng)的是()A．碳酸鈉B．硫酸鈉C．二氧化硅D．氫氧化鎂答案：C解析：四種物質(zhì)中只有二氧化硅能與NaOH溶液反應(yīng)。4．下列關(guān)于二氧化硅的說(shuō)法正確的是()A．二氧化硅溶于水顯酸性，所以二氧化硅屬于酸性氧化物B．二氧化硅能溶于氫氟酸，故二氧化硅是堿性氧化物C．二氧化硅在高溫下能與碳反應(yīng)，說(shuō)明二氧化硅具有還原性D．二氧化硅是酸性氧化物，可溶于氫氧化鈉溶液答案：D解析：A項(xiàng)，二氧化硅是酸性氧化物，但二氧化硅不溶于水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，二氧化硅雖然能溶于氫氟酸，但SiO2與HF反應(yīng)生成的SiF4不是鹽，故二氧化硅不是堿性氧化物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，二氧化硅在高溫下能與碳反應(yīng)，二氧化硅表現(xiàn)的是氧化性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，二氧化硅可與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，生成鹽和水，D項(xiàng)正確。5．二氧化硅屬于酸性氧化物的主要原因是()A．Si是非金屬元素B．SiO2對(duì)應(yīng)的水化物是可溶性弱酸C．SiO2能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水D．SiO2不能與酸反應(yīng)答案：C解析：SiO2屬于酸性氧化物主要是因?yàn)槠淠芎蛷?qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水，C項(xiàng)正確。6．下列實(shí)驗(yàn)室保存試劑的方法正確的是()A．氫氟酸存放在帶有橡膠塞的棕色玻璃瓶中B．碳酸鈉溶液或氫氧化鈣溶液存放在配有磨口玻璃塞的棕色玻璃瓶中C．氯化鐵溶液存放在銅制容器中D．氫氧化鈉溶液盛放在帶有橡膠塞的玻璃瓶中答案：D解析：A項(xiàng)，氫氟酸能腐蝕玻璃，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，碳酸鈉溶液和氫氧化鈣溶液呈堿性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氯化鐵溶液會(huì)溶解銅，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氫氧化鈉溶液盛放在帶有橡膠塞的玻璃瓶中，D項(xiàng)正確。7．某興趣小組的成員撿到一塊礦石，觀察外觀該礦石堅(jiān)硬且呈紅褐色，投入水中沒(méi)有任何變化，再向水中加濃鹽酸至過(guò)量，礦石部分溶解，并有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生。該興趣小組的同學(xué)們猜測(cè)該礦石可能由CaCO3、SiO2、Fe2O3三種成分組成，試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CaCO3以外的兩種成分。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、滴管、藥匙、漏斗；2mol·L－1鹽酸、2mol·L－1NaOH溶液、2%KSCN溶液。(1)將實(shí)驗(yàn)方案用下圖所示的流程圖表示，試寫(xiě)出每步所用試劑的名稱或化學(xué)式。試劑Ⅰ____________；試劑Ⅱ______________；試劑Ⅲ____________。(2)如果猜測(cè)是成立的，試根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論①取適量礦石研細(xì)，加足量2mol·L－1鹽酸有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生，得棕黃色溶液，且仍有少量固體殘留②③④答案：(1)2%KSCN溶液2mol·L－1NaOH溶液2mol·L－1鹽酸(2)②取操作①所得溶液少許于試管中，并滴入幾滴2%KSCN溶液溶液變?yōu)榧t色，說(shuō)明礦石中含有Fe2O3③取操作①所得殘余固體適量于燒杯中，加入足量2mol·L－1NaOH溶液，充分?jǐn)嚢铓堄喙腆w溶解完全，并得無(wú)色溶液④取操作③所得無(wú)色溶液少許于試管中，用膠頭滴管滴入2mol·L－1鹽酸至過(guò)量有白色膠狀沉淀生成，且不溶于過(guò)量鹽酸，說(shuō)明礦石中含有SiO2解析：Fe2O3可與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe3＋，可用SCN－檢驗(yàn)Fe3＋的存在，從而說(shuō)明礦石中含有Fe2O3。SiO2不溶于鹽酸，作為殘?jiān)粸V出；取適量殘?jiān)跓?，并加入NaOH溶液，充分反應(yīng)后再加入鹽酸，如果有白色膠狀沉淀生成，則說(shuō)明礦石中含有SiO2。知識(shí)點(diǎn)二硅酸的性質(zhì)和制備8．下列說(shuō)法正確的是()A．硅酸不溶于水，因此不與NaOH溶液反應(yīng)B．根據(jù)SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑的反應(yīng)，可推知硅酸酸性比碳酸酸性強(qiáng)C．CO2氣體通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸D．SiO2溶于水顯酸性答案：C解析：硅酸不溶于水，但與NaOH溶液反應(yīng)：H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)中該反應(yīng)之所以能發(fā)生是在高溫條件下，CO2以氣體形式逸出，使反應(yīng)進(jìn)行得比較徹底，是利用SiO2、CO2沸點(diǎn)的不同，而不是利用硅酸、碳酸酸性的強(qiáng)弱。C項(xiàng)符合“強(qiáng)酸制弱酸”的一般規(guī)律。SiO2不溶于水，也不能與水反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．能證明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)是()A．CO2溶于水生成碳酸，而SiO2不溶于水B．高溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑C．碳酸受熱比硅酸易分解D．將CO2通入Na2SiO3的水溶液中有白色膠體沉淀生成答案：D解析：通過(guò)在水溶液中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)可以由較強(qiáng)酸制得較弱酸，即“強(qiáng)酸制弱酸規(guī)律”，因此Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，可證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)。酸酐是否與水反應(yīng)以及酸的熱穩(wěn)定性不能作為判斷酸性強(qiáng)弱的依據(jù)。高溫下，SiO2能與Na2CO3反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，不表明H2SiO3的酸性比碳酸強(qiáng)，反應(yīng)之所以能發(fā)生是因?yàn)樯傻腃O2氣體脫離反應(yīng)體系促使反應(yīng)向右進(jìn)行。10．硅膠和石英的主要成分都是SiO2，前者是結(jié)構(gòu)疏松的SiO2，后者是結(jié)構(gòu)致密的SiO2。二者成分相同，結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)性質(zhì)相同，物理性質(zhì)上表現(xiàn)出差別，具有不同的用途。由石英制取硅膠，經(jīng)歷以下三步，試寫(xiě)出每步反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的寫(xiě)出離子方程式)。(1)用NaOH溶液溶解石英：________________________________________________________________________。(2)________，加入鹽酸，至沉淀不再產(chǎn)生：________。(3)微熱，濃縮硅酸溶液，加熱蒸干溶液，并使固體完全分解：________。寫(xiě)出硅膠的一種用途：________。答案：(1)2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(2)過(guò)濾SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓(3)H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋SiO2干燥劑(或“催化劑載體”)11．為確認(rèn)HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，一次實(shí)驗(yàn)即可達(dá)到目的(不必選其他酸性物質(zhì))。請(qǐng)據(jù)此回答：(1)錐形瓶中裝某可溶性正鹽溶液，分液漏斗中所盛試劑應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________________________________。(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)由此得到結(jié)論：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)(4)HClH2CO3H2SiO3解析：根據(jù)強(qiáng)酸＋弱酸鹽→弱酸＋強(qiáng)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(qiáng)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(huì)有HCl氣體逸出，通入Na2SiO3溶液前需將HCl吸收，但不能吸收CO2，故可選用飽和NaHCO3溶液。12．已知A是一種裝飾品的主要成分，根據(jù)下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問(wèn)題。(1)A用途________(任寫(xiě)一種)，B是________，D是________。(2)寫(xiě)出化學(xué)方程式：①________________________________________________________________________。④________________________________________________________________________。(3)寫(xiě)出離子方程式：②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。⑤________________________________________________________________________。答案：(1)制光導(dǎo)纖維Na2SiO3H2SiO3(2)①Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑④H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋SiO2(3)②CO2＋H2O＋SiOeq\o\al(2－,3)=COeq\o\al(2－,3)＋H2SiO3↓③SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O⑤SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓課后作業(yè)·速達(dá)標(biāo)時(shí)間：30分鐘滿分100分一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)1．石英的主要化學(xué)成分是()A．Na2SiO3B．Al2O3C．SiO2D．Si答案：C解析：石英的主要化學(xué)成分是SiO2，C項(xiàng)正確。2．光導(dǎo)纖維被認(rèn)為是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，它使信息高速公路在全球迅猛發(fā)展。光導(dǎo)纖維的主要成分是()A．CaCO3B．SiC．SiO2D．SiC答案：C解析：CaCO3是石灰石的主要成分，工業(yè)上常用來(lái)制水泥、玻璃等，A項(xiàng)錯(cuò)誤。硅常用作半導(dǎo)體材料，B項(xiàng)錯(cuò)誤；光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，C項(xiàng)正確。3．制備熔融燒堿時(shí)應(yīng)選用的器皿是()A．石英坩堝B．普通玻璃坩堝C．生鐵坩堝D．瓷坩堝答案：C解析：NaOH在高溫條件下與SiO2發(fā)生反應(yīng)，所以若器皿的成分中含有SiO2，則不能用于制備熔融燒堿，石英坩堝、普通玻璃坩堝以及瓷坩堝的成分中都含有SiO2。生鐵坩堝不能與NaOH發(fā)生反應(yīng)，所以制備熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是生鐵坩堝，C項(xiàng)正確。4．將足量CO2氣體通入Na2SiO3溶液中，然后加熱蒸干所得溶液，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是()A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2D．SiO2答案：A解析：將足量CO2氣體通入Na2SiO3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O=H2SiO3↓＋2NaHCO3。加熱蒸干、高溫灼燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋SiO2,2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑。各物質(zhì)間存在如下關(guān)系：H2SiO3～2NaHCO3，H2SiO3～SiO2,2NaHCO3～Na2CO3～SiO2。由上述關(guān)系可知，最后所得的固體物質(zhì)是Na2SiO3。5．下列試劑可用帶玻璃塞的試劑瓶存放的是()A．鹽酸B．氫氟酸C．NaOH溶液D．Na2SiO3溶液答案：A解析：玻璃塞中含有二氧化硅，鹽酸與二氧化硅不發(fā)生反應(yīng)，因此可用帶玻璃塞的試劑瓶存放鹽酸，A項(xiàng)正確；氫氟酸能和玻璃中的二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，所以氫氟酸需要存放在塑料容器中，B項(xiàng)不正確；氫氧化鈉溶液能和二氧化硅反應(yīng)生成黏性很強(qiáng)的硅酸鈉溶液，從而使玻璃塞與瓶口黏合在一起而不易打開(kāi)，故應(yīng)該使用橡膠塞，C項(xiàng)不正確；硅酸鈉溶液的黏性很強(qiáng)，不能用玻璃塞，應(yīng)該用橡膠塞，D項(xiàng)不正確。6．下列說(shuō)法不正確的是()A．光導(dǎo)纖維是以二氧化硅為主要原料制成的B．二氧化硅溶于水生成硅酸C．石英、水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅D．二氧化硅是一種熔沸點(diǎn)很高、硬度很大的氧化物答案：B解析：制造光導(dǎo)纖維的主要原料是二氧化硅，A項(xiàng)正確。二氧化硅不溶于水，所以通常用硅酸鈉溶液和鹽酸反應(yīng)制硅酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤。石英、水晶、瑪瑙的主要成分是二氧化硅，C項(xiàng)正確。二氧化硅的熔沸點(diǎn)高、硬度大，D項(xiàng)正確。7．歌曲《青花瓷》中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”、“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目，但古瓷中所用顏料成分一直是個(gè)謎，近年來(lái)科學(xué)家才得知大多為硅酸鹽，如藍(lán)紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2Ox，銅的化合價(jià)為＋2)，下列關(guān)于硅酸銅鋇的說(shuō)法不正確的是()A．可用氧化物形式表示為BaO·CuO·2SiO2B．性質(zhì)穩(wěn)定，不易脫色C．易溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿D．x等于6答案：C解析：A.硅酸鹽用氧化物形式表示時(shí)，書(shū)寫(xiě)順序?yàn)椋夯顫娊饘傺趸铩⒉换顫娊饘傺趸?、二氧化硅、水，所以硅酸銅鋇用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2，故A正確；B．BaCuSi2O6中銅顯＋2價(jià)，二價(jià)銅離子不容易被還原，所以性質(zhì)較穩(wěn)定，不容易褪色，故B正確；是弱酸鹽，所以能和強(qiáng)酸反應(yīng)，和強(qiáng)堿不反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D.在硅酸銅鋇中的銅元素化合價(jià)為＋2，硅元素化合價(jià)為＋4，氧元素的化合價(jià)為﹣2價(jià)，鋇元素的化合價(jià)為＋2價(jià)，則由化學(xué)式為BaCuSi2OX，根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0可得：(＋2)＋(＋2)＋(＋4)×2＋(﹣2)×x＝0，解得x＝6，故D正確，故選C。8．下列有關(guān)二氧化硅的敘述不正確的是()A．沙子、石英、水晶的主要成分都是SiO2B．SiO2是制作光導(dǎo)纖維的主要原料C．H2SiO3可由SiO2直接制得D．SiO2是酸性氧化物，一定條件下可與堿性氧化物或堿反應(yīng)答案：C解析：沙子、石英、水晶的主要成分都是SiO2，A項(xiàng)正確；二氧化硅可用來(lái)制造光導(dǎo)纖維，B項(xiàng)正確；二氧化硅不能與水反應(yīng)直接生成硅酸，C項(xiàng)不正確；SiO2是酸性氧化物，一定條件下可與堿性氧化物或堿反應(yīng)，例如二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，在高溫條件下二氧化硅與生石灰反應(yīng)生成硅酸鈣，D項(xiàng)正確。9．下列關(guān)于硅酸的說(shuō)法正確的是()A．硅酸可以通過(guò)SiO2和水的化合反應(yīng)直接制得B．用反應(yīng)Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓制取硅酸是利用了可溶性酸制難溶性酸的性質(zhì)C．因?yàn)楣杷犭y溶于水，所以它不能與NaOH溶液反應(yīng)D．硅膠可用作袋裝食品的干燥劑答案：D解析：SiO2不能與水反應(yīng)生成硅酸，A錯(cuò)；B中反應(yīng)是利用了強(qiáng)酸制弱酸的性質(zhì)，B錯(cuò)；硅酸雖難溶于水，但可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成硅酸鹽，C錯(cuò)。10．下表中酸可由指定的氧化物與水直接反應(yīng)生成的是()酸氧化物AH2SO4SO2BH2SiO3SiO2CH2CO3CO2DHClCl2O7答案：C二、非選擇題(本題包括6小題，共50分)11．(8分)化學(xué)與人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，能源、環(huán)境、材料以及日常生活等都離不開(kāi)化學(xué)。(1)硅是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角。請(qǐng)你舉出兩種含硅的材料名稱________、________。(2)硅最重要的氧化物是二氧化硅，是玻璃的主要成分，那么存放氫氧化鈉溶液的試劑瓶不用玻璃塞的原因是________。有關(guān)反應(yīng)的方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)氫氟酸不能盛放在玻璃試劑瓶中，氟化氫也不能用玻璃儀器制備，其主要原因是________________________________。有關(guān)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。答案：(1)玻璃水泥陶瓷光導(dǎo)纖維等(任意兩種，合理即可)(2)玻璃的主要成分為SiO2，與NaOH溶液反應(yīng)生成了黏性的Na2SiO3，將瓶口瓶塞黏在一起SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(3)HF能腐蝕玻璃SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O12．(8分)A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖所示。A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì)。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)形成單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______，它的最高化合價(jià)為_(kāi)_______。(2)B的化學(xué)式(分子式)為_(kāi)_______。B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。(3)C的化學(xué)式為_(kāi)_______，D的化學(xué)式為_(kāi)_______。答案：(1)＋4(2)SiO2SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑(3)CaSiO3Na2SiO313．(8分)如何用所提供的試劑和方法除去各混合物粉末中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))？將所選答案的編號(hào)填入表中相應(yīng)的空格內(nèi)(如果不需補(bǔ)加試劑，則對(duì)應(yīng)答案欄可空著)?？晒┻x擇的試劑：A．鹽酸B．NaOH溶液C．O2D．H2OE．CO2可供選擇的操作：①分液②加熱③過(guò)濾④結(jié)晶序號(hào)粉末狀混合物所加試劑主要操作(1)SiO2(CaCO3)(2)CaCO3(SiO2)(3)NaCl(SiO2)(4)SiO2(Fe2O3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(Na2SO4)答案：(1)A③(2)B③(3)D③④(4)A③(5)不加試劑②(6)D③解析：(1)根據(jù)SiO2除了溶于氫氟酸外不溶于其他酸，而CaCO3溶于鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。(2)根據(jù)SiO2能溶于NaOH溶液，即SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，而CaCO3不能。(3)根據(jù)NaCl溶于水，而SiO2不溶于水。(4)根據(jù)SiO2不溶于鹽酸，而Fe2O3溶于鹽酸，即Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O。(5)根據(jù)H2SiO3受熱分解生成SiO2，即H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2＋H2O。(6)根據(jù)SiO2不溶于水，而Na2SO4溶于水。14．(8分)某科研小組用高嶺土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，并含少量CaO、Fe2O3)研制新型凈水劑(鋁的化合物)。試驗(yàn)流程如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)已知Al2O3、SiO2與純堿的反應(yīng)相似。用化學(xué)方程式表示熔融時(shí)高嶺土主要成分與純堿發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________、________。(2)在熔融高嶺土與純堿試樣時(shí)，最好選用下列哪種儀器________。A．鐵坩堝B．瓷坩堝C．氧化鋁坩堝D．玻璃坩堝(3)寫(xiě)出上述過(guò)程中，最后得到的沉淀M的化學(xué)式________________________________________________________________________。答案：(1)Na2CO3＋Al2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2NaAlO2＋CO2↑、Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑(2)A(3)H4SiO4(或H2SiO3)解析：瓷坩堝的主要成分是氧化鋁、二氧化硅，氧化鋁坩堝的主要成分是Al2O3，玻璃坩堝的主要成分是SiO2。氧化鋁和二氧化硅均與純堿反應(yīng)，所以應(yīng)該用鐵坩堝；氧化鋁和二氧化硅與純堿反應(yīng)后的產(chǎn)物為NaAlO2和Na2SiO3，再加鹽酸酸化AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O,2H＋＋H2O＋SiOeq\o\al(2－,3)=H4SiO4↓，H4SiO4=H2SiO3＋H2O，所以沉淀M的化學(xué)式為H4SiO4或H2SiO3。15．(8分)在下圖所示的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，E是一種白色不溶于水的物質(zhì)，a溶液焰色為黃色。據(jù)此填空：據(jù)此填寫(xiě)：(1)B的化學(xué)式是________，目前在現(xiàn)代通訊方面B已被用作________的主要原料。(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是__________________