2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章非金屬元素及其重要化合物第13講碳硅及其重要化合物教學(xué)案新人教版

PAGE14-第四章非金屬元素及其重要化合物[考綱解讀]1.了解常見非金屬元素C、Si、Cl、S、N的單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，駕馭其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.了解常見非金屬元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境的影響。第13講碳、硅及其重要化合物一、碳、硅單質(zhì)1．單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、存在形態(tài)、物理性質(zhì)和用途碳硅存在形態(tài)eq\x(01)游離態(tài)和化合態(tài)化合態(tài)結(jié)構(gòu)金剛石：eq\x(02)空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；石墨：層狀結(jié)構(gòu)晶體硅：與eq\x(03)金剛石類似的空間結(jié)構(gòu)同素異形體金剛石、石墨、C60eq\x(04)晶體硅、無定形硅物理性質(zhì)金剛石：熔點(diǎn)eq\x(05)高、硬度eq\x(06)大；石墨：硬度eq\x(07)小、電的良導(dǎo)體、有滑膩感晶體硅為灰黑色固體，有金屬光澤、硬度大、熔點(diǎn)eq\x(08)較高用途金剛石用作切割刀具，eq\x(09)石墨用作電極、鉛筆芯、高溫潤滑劑eq\x(10)半導(dǎo)體材料、硅芯片和硅太陽能電池2．碳和硅的化學(xué)性質(zhì)碳硅與單質(zhì)反應(yīng)氧氣不足生成eq\x(01)CO，氧氣足量生成eq\x(02)CO2與氧氣、氟氣、氯氣反應(yīng)生成eq\x(03)SiO2、eq\x(04)SiF4、SiCl4與氧化物反應(yīng)與CuO反應(yīng)：eq\x(05)2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(△))2Cu＋CO2；與CO2反應(yīng)：eq\x(06)C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO；與水蒸氣反應(yīng)：eq\x(07)C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2與FeO反應(yīng)：Si＋2FeOeq\o(=,\s\up7(高溫))SiO2＋2Fe與酸反應(yīng)與濃硫酸反應(yīng)eq\x(08)C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O與濃HNO3反應(yīng)eq\x(09)C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O不能被濃硫酸、濃硝酸氧化，但可與氫氟酸反應(yīng)：eq\x(10)Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑3．硅的工業(yè)制法及提純石英砂eq\o(→,\s\up7(①焦炭),\s\do5(高溫))粗硅eq\o(→,\s\up7(②氯氣),\s\do5(加熱))SiCl4eq\o(→,\s\up7(③氫氣),\s\do5(高溫))高純硅反應(yīng)①：eq\x(01)SiO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑。反應(yīng)②：eq\x(02)Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4。反應(yīng)③：eq\x(03)SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋4HCl。二、碳、硅的氧化物1．一氧化碳(1)物理性質(zhì)eq\x(01)無色氣體，eq\x(02)有毒，eq\x(03)難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)①燃燒：2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2，eq\x(04)淡藍(lán)色火焰(空氣中燃燒)。②還原Fe2O3：eq\x(05)Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2(冶煉金屬)。2．二氧化碳和二氧化硅的比較物質(zhì)二氧化硅二氧化碳結(jié)構(gòu)eq\x(01)空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，eq\x(02)不存在單個分子eq\x(03)存在單個CO2分子主要物理性質(zhì)硬度eq\x(04)大，熔、沸點(diǎn)eq\x(05)高，常溫下為eq\x(06)固體，eq\x(07)不溶于水熔、沸點(diǎn)eq\x(08)低，常溫下為氣體，eq\x(09)可溶于水化學(xué)性質(zhì)①與水反應(yīng)不反應(yīng)eq\x(10)CO2＋H2OH2CO3②與堿性氧化物反應(yīng)如與CaO反應(yīng)：eq\x(11)SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3如與Na2O反應(yīng)：eq\x(12)Na2O＋CO2=Na2CO3③與堿(NaOH)反應(yīng)eq\x(13)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(盛堿液的試劑瓶用eq\x(14)橡膠塞)CO2少量：eq\x(15)CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2OCO2過量：eq\x(16)CO2＋NaOH=NaHCO3④與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：eq\x(17)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O不反應(yīng)用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件制飲料、制碳酸鹽三、硅酸、硅酸鹽、無機(jī)非金屬材料1．硅酸(H2SiO3)2．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，長石(KAlSi3O8)可表示為eq\x(01)K2O·Al2O3·6SiO2。(3)硅酸鈉①白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱eq\x(02)水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。②與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)與CO2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2SiO3＋H2O＋CO2=eq\x(03)Na2CO3＋H2SiO3↓。③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。3．無機(jī)非金屬材料(1)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料①三種硅酸鹽工業(yè)生產(chǎn)的比較水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土eq\x(01)純堿、石灰石和石英黏土主要成分3CaO·SiO2，2CaO·SiO2，3CaO·Al2O3eq\x(02)Na2SiO3，CaSiO3，SiO2硅酸鹽生產(chǎn)條件高溫②主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是重要建筑材料，也廣泛應(yīng)用于生活中。(2)新型無機(jī)非金屬材料①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)侵蝕性和電絕緣性等。②生物陶瓷：對機(jī)體無排異反應(yīng)，不會引起代謝作用異樣。③壓電陶瓷：具有壓電效應(yīng)。1.推斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”，并指明錯因。(1)硅在自然界中以游離態(tài)和化合態(tài)的形式存在。(×)錯因：硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在。(2)晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大，故可用于制作半導(dǎo)體材料。(×)錯因：晶體硅不是因為其熔點(diǎn)高、硬度大而作半導(dǎo)體材料，是因為其導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。(3)Si和SiO2都可用于制造光導(dǎo)纖維。(×)錯因：Si不能用于制造光導(dǎo)纖維。(4)向CaCl2溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁，接著通入CO2至過量，渾濁消逝。(×)錯因：CaCl2與CO2不反應(yīng)，通入CO2無明顯現(xiàn)象。(5)SiO2是酸性氧化物，可溶于強(qiáng)堿，不溶于任何酸。(×)錯因：SiO2可溶于氫氟酸。(6)向空氣中排放二氧化碳會形成酸雨。(×)錯因：酸雨的pH<5.6，而飽和H2CO3的pH＝5.6。故CO2不會形成酸雨。(7)水玻璃是一種特別的玻璃，泡花堿屬于堿。(×)錯因：水玻璃是Na2SiO3的水溶液，硅酸鈉俗稱泡花堿，屬于鹽。2．教材改編題(據(jù)人教必修一P81T10)下列關(guān)于碳、硅及其化合物的敘述正確的是()A．碳、硅都是ⅣA族元素，它們在自然界中都以化合態(tài)形式存在B．二氧化碳、二氧化硅的物理性質(zhì)相像C．二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽D．高純度的二氧化硅用于制造半導(dǎo)體材料答案C解析自然界中有游離態(tài)的碳存在，如金剛石；通常狀況下，CO2為氣態(tài)，SiO2為固態(tài)；用于制半導(dǎo)體材料的是高純度的晶體硅?？键c(diǎn)一碳、硅單質(zhì)及其氧化物[解析]Si與O2反應(yīng)生成SiO2，SiO2不與H2O反應(yīng)，“氧化物eq\o(→,\s\up7(H2O))酸或堿”不能實現(xiàn)，A項錯誤；b→c，c→a均不能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)，B項錯誤；二氧化碳和二氧化硅都屬于酸性氧化物，都能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水，C項正確；硅酸鹽可以用鹽的形式或二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示其組成，Al2Si2O5(OH)4可表示為Al2O3·2SiO2·2H2O，D項錯誤。[答案]C熟記硅及其化合物的特別性質(zhì)物質(zhì)一般規(guī)律硅及其化合物的特性Si硅還原性強(qiáng)于碳2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑非金屬單質(zhì)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)一般不產(chǎn)生H2硅可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑非金屬單質(zhì)一般為絕緣體硅為半導(dǎo)體SiO2酸性氧化物一般與水反應(yīng)生成相應(yīng)酸SiO2不溶于水，也不與水反應(yīng)酸性氧化物一般不與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O“較強(qiáng)酸制較弱酸”是復(fù)分解反應(yīng)的一般規(guī)律，H2CO3酸性大于H2SiO3，故可發(fā)生反應(yīng)Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓以下反應(yīng)不能說明酸性的強(qiáng)弱：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑H2SiO3無機(jī)酸一般易溶于水硅酸難溶于水1．二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。a～e是對①～⑤反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進(jìn)行推斷，其中正確的是()①SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O②SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑③SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O④Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑⑤SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑a．反應(yīng)①中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b．反應(yīng)②中SiO2表現(xiàn)出氧化性c．反應(yīng)③中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d．反應(yīng)④符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性酸酐的原理e．反應(yīng)⑤中SiO2未參與氧化還原反應(yīng)A．a(chǎn)ce B．bdeC．cde D．a(chǎn)b答案B解析通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應(yīng)的反應(yīng)是③，這屬于SiO2的特性，因此a、c推斷錯誤；反應(yīng)②是一個置換反應(yīng)，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b推斷正確；反應(yīng)④是一個復(fù)分解反應(yīng)，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d推斷正確；反應(yīng)⑤中碳的化合價由0變?yōu)椋?和＋2，硅的化合價和氧的化合價都沒有變更，因此二氧化硅沒有參與氧化還原反應(yīng)，e推斷也正確。2．(2024·杭州質(zhì)檢)用4種溶液進(jìn)行試驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()選項操作及現(xiàn)象溶液A通入足量CO2，溶液變渾濁飽和Na2CO3B通入CO2，溶液變渾濁；接著通CO2至過量，渾濁消逝Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液變渾濁；再加入品紅溶液，紅色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液變渾濁；接著通CO2至過量，渾濁消逝；再加入足量NaOH溶液，又變渾濁Ca(OH)2溶液答案B解析A項，CO2＋Na2CO3＋H2O=2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，且生成的NaHCO3的質(zhì)量多而析出；B項，CO2＋Na2SiO3＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，H2SiO3與CO2不反應(yīng)，渾濁不會消逝；C項，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO，所以溶液變渾濁，加入的品紅被HClO氧化褪色；D項，首先發(fā)生反應(yīng)CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，接著通CO2至過量，產(chǎn)生可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，則發(fā)生反應(yīng)：2NaOH＋Ca(HCO3)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又變渾濁?？键c(diǎn)二硅酸鹽無機(jī)非金屬材料[解析]A項，硅酸鈉本身是一種黏合劑，易造成磨口玻璃塞與瓶口黏結(jié)；B項，兩反應(yīng)條件不同，反應(yīng)①是在溶液中進(jìn)行，強(qiáng)酸可以制弱酸，而高溫條件下，CO2是氣體，逸出反應(yīng)體系，能促使反應(yīng)發(fā)生；C項，石英玻璃的主要成分為SiO2，SiO2是氧化物不是鹽；D正確。[答案]D1．硅及其化合物的用途(1)Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃，是一種黏合劑，是制備硅膠和木材防火劑的原料，與玻璃的成分不相同；Na2SiO3又稱為泡花堿，但它卻是鹽。(2)不要混淆二氧化硅和硅的用途用于制作光導(dǎo)纖維的是SiO2，用于制作半導(dǎo)體材料、計算機(jī)芯片的是晶體硅。(3)熟識幾種常見飾品的主要成分水晶、石英、瑪瑙的主要成分是SiO2；珍寶的主要成分是CaCO3；鉆石是金剛石，主要成分是C；紅寶石的主要成分是Al2O3。2．硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法(1)氧化物形式只表示硅酸鹽的組成而不表示其結(jié)構(gòu)，且不行認(rèn)為硅酸鹽是由氧化物混合而成的。(2)氧化物的書寫依次：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。(3)各元素的化合價保持不變，且滿意化合價代數(shù)和為零，各元素原子個數(shù)比符合原來的組成。(4)當(dāng)計量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時應(yīng)化為整數(shù)。如長石：KAlSi3O8不能寫成eq\f(1,2)K2O·eq\f(1,2)Al2O3·3SiO2，應(yīng)寫成K2O·Al2O3·6SiO2。3．(2024·康定教學(xué)質(zhì)量檢查)“九秋風(fēng)露越窯開，奪得千峰翠色來”是贊譽(yù)越窯秘色青瓷的詩句，描繪我國古代精致的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品，下列有關(guān)說法中正確的是()A．玻璃是人類最早運(yùn)用的硅酸鹽制品B．制水泥的原料為純堿、石灰石和石英C．硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高D．沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽答案C解析陶瓷是人類最早運(yùn)用的硅酸鹽制品，A錯誤；純堿、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B錯誤；硅酸鹽制品性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)高，C正確；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸鹽，D錯誤。4．和田玉是一種具有鏈狀結(jié)構(gòu)的含水鈣鎂硅酸鹽，某種和田玉的化學(xué)成分為Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2，下列有關(guān)敘述正確的是()A．其化學(xué)式改寫為氧化物的形式為2CaO·3MgO·Fe2O3·8SiO2·H2OB．它能夠反抗任何酸堿的腐蝕C．其中鐵元素的化合價為＋3D．其中鐵元素的化合價為＋2答案D解析假設(shè)和田玉中鐵元素的化合價為＋x，依據(jù)化合物中各元素的化合價代數(shù)和為零，可得：(＋2)×2＋(＋2)×3＋(＋x)×2＋(＋4)×8＋(－2)×22＋(－1)×2＝0，即x＝2，所以其化學(xué)式改寫為氧化物的形式為2CaO·3MgO·2FeO·8SiO2·H2O；硅酸鹽一般耐酸堿的腐蝕，但不是全部的酸堿都不能腐蝕它，如氫氟酸可以和其中的硅元素反應(yīng)生成SiF4氣體，濃硝酸可以將其中所含的Fe2＋氧化成Fe3＋。建議用時：40分鐘滿分：100分一、選擇題(每題6分，共72分)1．(2024·長春外國語學(xué)校高三期末考試)化學(xué)與人類生活、生產(chǎn)和社會可持續(xù)發(fā)展親密相關(guān)，下列說法正確的是()A．計算機(jī)芯片的材料是經(jīng)提純的二氧化硅B．“地溝油”可以用來制肥皂和生物柴油C．硅膠、生石灰、鐵粉是食品包裝中常用的干燥劑D．鋁及其合金是電氣、工業(yè)、家庭廣泛運(yùn)用的材料，是因為鋁的冶煉方法比較簡潔答案B解析計算機(jī)芯片的主要成分是硅，故A錯誤；“地溝油”的主要成分是油脂，在堿性條件下水解發(fā)生皂化反應(yīng)可制肥皂，地溝油中提煉出油脂可制造生物柴油，故B正確；鐵粉是抗氧化劑，不是干燥劑，故C錯誤；鋁及其合金具有密度低、強(qiáng)度高，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性優(yōu)良等特點(diǎn)，所以在電氣、工業(yè)、家庭中廣泛運(yùn)用，與冶煉難易無關(guān)，故D錯誤。2．(高考組合題)下列有關(guān)硅及其化合物的敘述錯誤的是()A．(2024·北京高考)SO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀，證明酸性H2SO3>H2SiO3B．(2024·江蘇高考)SiO2硬度大，故可用于制造光導(dǎo)纖維C．(2024·全國卷Ⅲ)HF能與SiO2反應(yīng)，可用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記D．(2024·海南高考)石英砂可用于生產(chǎn)單晶硅答案B解析B項，前后無因果關(guān)系。3．宋代五大名窯分別為：鈞窯、汝窯、官窯、定窯、哥窯。其中鈞窯以“入窯一色，出窯萬彩”的奇妙窯變著稱。下列關(guān)于陶瓷的說法不正確的是()A．窯變是高溫下釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變更B．氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料C．高品質(zhì)的瓷器晶瑩剔透，屬于純凈物D．陶瓷屬于硅酸鹽材料，耐酸堿腐蝕，但是不能用來盛裝氫氟酸答案C解析不同的金屬化合物顏色可能不同，在高溫下，釉料中的金屬化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的顏色變更稱為窯變，故A正確；氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，故B正確；瓷器的原料主要是黏土，瓷器中含有多種硅酸鹽和二氧化硅，是混合物，故C錯誤；HF能與二氧化硅反應(yīng)，陶瓷的主要成分是硅酸鹽和二氧化硅，所以陶瓷不能用來盛裝氫氟酸，故D正確。4．半導(dǎo)體工業(yè)中，有一句行話：“從沙灘到用戶”，即由SiO2制取Si。制取過程中不涉及的化學(xué)反應(yīng)是()A．2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑B．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OC．Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4D．SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋4HCl答案B解析工業(yè)制取純硅的工藝流程為：SiO2eq\o(→,\s\up7(C))粗硅eq\o(→,\s\up7(Cl2))SiCl4eq\o(→,\s\up7(H2))純硅，該工藝流程中不涉及SiO2與NaOH溶液的反應(yīng)。5．硅是構(gòu)成無機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯誤的是()A．氮化硅陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料，其化學(xué)式為Si3N4B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔點(diǎn)高，可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承C．光導(dǎo)纖維是一種新型無機(jī)非金屬材料，其主要成分為SiO2D．硅酸鹽Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示為Na2O·2FeO·3SiO2答案D解析正確的表示應(yīng)當(dāng)為Na2O·Fe2O3·3SiO2，故D錯誤。6．硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法正確的是()A．硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料B．粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑中，Si為氧化劑D．硅能與氫氟酸反應(yīng)，則硅可以與鹽酸反應(yīng)答案A解析由粗硅制備單晶硅的過程一般為Sieq\o(→,\s\up7(Cl2))SiCl4eq\o(→,\s\up7(H2))Si＋HCl，都是氧化還原反應(yīng)，B錯誤；反應(yīng)中Si的化合價上升，作還原劑，C錯誤；硅不能與鹽酸反應(yīng)，D錯誤。7．(2024·高考名校聯(lián)考信息優(yōu)化卷)二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料，其相關(guān)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A．SiO2屬于兩性氧化物B．盛放Na2CO3溶液的試劑瓶不能用玻璃塞C．硅膠吸水后不能重復(fù)再生D．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)答案B解析SiO2是酸性氧化物，A項錯誤；硅膠吸水后可以再生，C項錯誤；SiO2與HF的反應(yīng)、SiO2與NaOH的反應(yīng)、Na2SiO3與HCl的反應(yīng)、SiO2與Na2CO3的反應(yīng)等均為非氧化還原反應(yīng)，D項錯誤。8．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()答案D解析CO2與KOH和Ca(OH)2都會反應(yīng)，但存在著競爭，假如先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3馬上會與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，因此，可以看成CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)，所以通CO2后馬上有CaCO3生成。其次步還要推斷CO2是先跟KOH反應(yīng)還是先與生成的CaCO3反應(yīng)，同樣可以采納假設(shè)法推斷，即假如先與CaCO3反應(yīng)，則生成的Ca(HCO3)2又會與KOH反應(yīng)，因此是先與KOH反應(yīng)，此過程生成沉淀的物質(zhì)的量不變，當(dāng)KOH反應(yīng)完全，再與CaCO3反應(yīng)，直至沉淀完全溶解，故選D。9．(2024·銀川模擬)利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示：容器①中進(jìn)行的反應(yīng)①為Si(粗)＋3HCl(g)=SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中進(jìn)行的反應(yīng)②為SiHCl3＋H2=Si(純)＋3HCl。下列說法正確的是()A．該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是部分反應(yīng)物可循環(huán)運(yùn)用B．最好用分液的方法分別Si和SiHCl3C．反應(yīng)①和②中HCl均作氧化劑D．反應(yīng)①和②均屬于可逆反應(yīng)答案A解析從反應(yīng)流程簡潔看出，HCl可循環(huán)運(yùn)用，A正確；Si為固體，SiHCl3為液體，用過濾法分別，B錯誤；反應(yīng)①中HCl作氧化劑，反應(yīng)②中HCl為氧化產(chǎn)物，C錯誤；反應(yīng)①和②都不是可逆反應(yīng)，D錯誤。10．甲氣體可發(fā)生如下變更：甲氣體eq\o(→,\s\up7(通過灼熱的炭層))乙氣體eq\o(→,\s\up7(通過灼熱的炭層))丙氣體eq\o(→,\s\up7(通過灼熱的CuO))乙氣體eq\o(→,\s\up7(通過澄清石灰水))丁固體。則甲、乙、丙、丁分別為()A．CO2、CO、O2、CaO B．O2、CO、CO2、CaCO3C．O2、CO2、CO、CaCO3 D．CO、CO2、O2、Ca(OH)2答案C解析以丙氣體為突破口，丙通過灼熱的CuO后，生成的乙氣體可與澄清石灰水反應(yīng)生成固體，說明乙是CO2，則丙是CO，甲是O2，丁是CaCO3。11．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將3.36LCO2氣體通入200mL1.00mol·L－1NaOH溶液中，充分反應(yīng)后溶液中c(COeq\o\al(2－,3))與c(HCOeq\o\al(－,3))的比值為(不考慮COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)的水解)()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶3答案B解析n(CO2)＝eq\f(3.36L,22.4L·mol－1)＝0.150mol，n(NaOH)＝0.200L×1.00mol·L－1＝0.200mol，eq\f(nNaOH,nCO2)＝eq\f(0.2mol,0.15mol)＝eq\f(4,3)，即1<eq\f(nNaOH,nCO2)<2，反應(yīng)產(chǎn)物為Na2CO3、NaHCO3，設(shè)其物質(zhì)的量分別為x、y，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x＋y＝0.2mol，,x＋y＝0.15mol，))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝0.05mol，,y＝0.10mol，))所以eq\f(nCO\o\al(2－,3),nHCO\o\al(－,3))＝eq\f(1,2)。12．(2024·咸陽一模)《美國化學(xué)會志》報道了中國科學(xué)家以二氧化碳和鈉在肯定條件下反應(yīng)制得金剛石，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO2＋4Na=2X＋C(金剛石)。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列有關(guān)此反應(yīng)的敘述不正確的是()A．X的化學(xué)式為Na2CO3B．在該反應(yīng)中Na發(fā)生氧化反應(yīng)，金剛石為還原產(chǎn)物C．當(dāng)有0.4molNa參與反應(yīng)時，消耗的CO2的體積為6.72LD．當(dāng)有3molCO2參與反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4NA答案C解析依據(jù)原子守恒配平該化學(xué)方程式：3CO2＋4Na=2Na2CO3＋C(金剛石)，X為Na2CO3，A正確；該反應(yīng)中Na作還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，CO2作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，金剛石為還原產(chǎn)物，B正確；當(dāng)0.4molNa參與反應(yīng)時，標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗的CO2的體積為6.72L，C錯誤；該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4e－，當(dāng)有3molCO2參與反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA，D正確。二、非選擇題(共28分)13．(2024·江西南昌一模)(16分)二氯二氫硅(SiH2Cl2)常用于外延法工藝中重要的硅源。易燃、有毒，與水接觸易水解，沸點(diǎn)為8.2℃。在銅催化作用下，HCl與硅在250～260℃反應(yīng)可以制得SiH2Cl2。(1)利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，選用A裝置制取HCl，利用了濃硫酸的________性。(2)D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為______________________________。(3)依據(jù)氣體從左到右的方向，制取SiH2Cl2的裝置(h處用止水夾夾好)連接次序為a→()→()→()→()→()→()→()(填儀器接口的字母，其中裝置C用到2次)。(4)按從左到右的依次，前面裝置C中裝的藥品為________，后面裝置C的作用為______________________________。(5)反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外，還會生成H2和________、________等。(6)新的制取SiH2Cl2的方法是：往硅粉中先通入Cl2，在300～350℃反應(yīng)生成SiCl4，然后再與HCl在250～260℃反應(yīng)，可以大大提高產(chǎn)率。假如通入氣體次序相反，結(jié)果會________________________________(用化學(xué)方程式表示)。答案(1)吸水(2)Si＋2HCleq\o(=,\s\up7(250～260℃),\s\do10(銅))SiH2Cl2(3)defgbcd(4)P2O5或