1、1碳、硅及其化合物无机非金属材料1.2017 海南,2,2 分分别将足量下列气体通入稀 Na2S 溶液中,可以使溶液变浑浊的是( )A.CO B.SO2C.HCl D.CO22.2015 山东理综,10,5 分某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入 Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是 ( )A.AlCl3 B.Na2OC.FeCl2 D.SiO23.高考组合题下列有关反应的离子方程式正确的是( )A.2017 海南,6A用醋酸除去水垢:2H +CaCO3 Ca2+CO2+H 2OB.2017 江苏,6D向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca 2+HC +
2、OH- CaCO3+H 2OO-3C.2015 山东理综,12B向 Na2SiO3溶液中通入过量 SO2:Si +SO2+H2O H2SiO3+SO2-3 O2-3D.2017 浙江 4 月选考,13A澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:CO 2+OH- HCO-34.高考组合改编题双选下列叙述正确的是 ( )A.2017 浙江 4 月选考,20CCH 4和 CCl4中,每个原子的最外层都具有 8 电子稳定结构B.2016 江苏,13A室温下,向苯酚钠溶液中通入足量 CO2,溶液变浑浊,说明碳酸的酸性比苯酚的强C.2013 北京理综,6A 改编硅太阳能电池将化学能转化为热能D.2015 新课标全国
3、卷,13D 改编草酸溶液与高锰酸钾酸性溶液反应,溶液逐渐褪色5.2016 江苏,1,2 分大气中 CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是( )A.燃烧煤炭供热 B.利用风力发电 C.增加植被面积 D.节约用水用电6.高考组合题下列说法正确的是 ( )A.2015 江苏,3B相同条件下,等质量的碳按 a、 b 两种途径完全转化,途径 a 比途径 b 放出更多热能途径 a:C CO+H2 CO2+H2O途径 b:C CO2B.2014 海南,10DSi 和 SiO2都用于制造光导纤维C.2014 海南,9A玻璃容器可长期盛放各种酸D.2014 四川理综,1B硅胶
4、可作袋装食品的干燥剂7.2013 江苏,6,2 分甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:甲 乙 丙。下列有关物质的推断不正确的是( )A.若甲为焦炭,则丁可能是 O22B.若甲为 SO2,则丁可能是氨水C.若甲为 Fe,则丁可能是盐酸D.若甲为 NaOH 溶液,则丁可能是 CO28.2017 北京理综,26,13 分TiCl 4是由钛精矿(主要成分为 TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯 TiCl4的流程示意图如下:钛精矿 粗 TiCl4 纯 TiCl4资料:TiCl 4及所含杂质氯化物的性质化合物 SiCl4 TiCl4 AlCl3 F
5、eCl3 MgCl2沸点/ 58 136 181(升华) 316 1 412熔点/ -69 -25 193 304 714在 TiCl4中的溶解性 互溶 微溶 难溶(1)氯化过程:TiO 2与 Cl2难以直接反应,加碳生成 CO 和 CO2可使反应得以进行。已知:TiO 2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g) H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g) 2CO(g) H2=-220.9 kJmol-1沸腾炉中加碳氯化生成 TiCl4(g)和 CO(g)的热化学方程式: 。 氯化过程中 CO 和 CO2可以相互转化,根据右图判断:CO 2生成 CO 反应的 H 0(
6、填“”“S 酸性:HClOH 2SO44.2018 西安一中二模,22将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba(OH) 2、KAlO 2的混合液中,下图能表示生成沉淀的物质的量与通入 CO2的体积之间的关系的是 ( )A B C D5.2018 湖北八校联考,11下列实验现象或结论判断错误的是 ( )A.向 Ca(OH)2和 NaAlO2的混合溶液中通入 CO2气体至过量,最终得到一种沉淀B.向 Na2CO3和 NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,一滴入盐酸马上产生 CO2气体C.不法商贩使用明矾与小苏打炸油条的化学原理与泡沫灭火器工作的化学原理类似D.向 CuSO4和 FeCl3的混合溶液中
7、加入过量氨水,只产生红褐色沉淀二、非选择题(共 30 分)6.2017 湖北黄冈四模,18,15 分有一含 NaCl、Na 2CO310H2O 和 NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后 C、D 装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。(1)加热前通入空气的目的是 ,操作方法为 。 4(2)A、C、D 装置中盛放的试剂分别为 A ,C ,D 。 (3)若将 A 装置换成盛放 NaOH 溶液的洗气瓶,则测得的 NaCl 的含量将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);若 B 中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中 NaHCO3的含量将 ;若撤去 E 装置,则测得
8、Na2CO310H2O 的含量将 。 (4)若样品质量为 w g,反应后 C、D 增加的质量分别为 m1 g、 m2 g,由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为 (用含 w、 m1、 m2的代数式表示)。 7.2018 广东惠州高三第一次调研,26,15 分超细碳酸钙的粒径范围为 1100 nm,其应用非常广泛,取一定量的超细碳酸钙置于水中充分搅拌,可以形成胶体。图 1 为某企业生产超细碳酸钙的工业流程图:图 1实验室中利用图 2 所示装置(部分夹持装置已略去)模拟工业生产超细碳酸钙。图 2可供选择的药品:石灰石 氯化铵 氢氧化钙 饱和氯化钙溶液 浓硫酸 6 molL-1盐酸 饱和食盐水 饱
9、和 NaHCO3溶液(1)装置 C 中发生反应的离子方程式为 。 (2)打开分液漏斗活塞与点燃酒精灯,在实验中应该先进行操作的为 (填“前者”或“后者”)。 (3)过滤、洗涤、烘干装置 C 中的碳酸钙固体,请设计实验,验证所得的碳酸钙产品粒径是否符合“超细”的范围 。 (4)该装置也可模拟侯氏制碱法,则装置 C 中产生的沉淀的化学式为 。 图 3 所示为从图 1 所示工业流程母液结晶物中回收氨气的模拟实验装置。图 3(5)试管 F 中的现象为无色溶液先出现沉淀,一段时间后沉淀重新溶解,则反应前 F 中所装的溶液可能为 。 5(6)装置 G 的作用是 。 (7)工业精制氯化钙溶液的方法为加入少量
10、石灰乳除去杂质 Mg2+,离子方程式为 Ca(OH)2(s)+Mg2+(aq) Mg(OH)2(s)+Ca2+(aq)。要使溶液中的 Mg2+沉淀完全 (浓度小于 10-5 molL-1可认为沉淀完全),则溶液中的钙离子物质的量浓度应该控制在 (填取值范围)。已知:KspCa(OH)2=5.410-6,KspMg(OH)2=1.210-11。 (满分 78 分 30 分钟)一、选择题(每小题 6 分,共 24 分)1.下列有关说法正确的是 ( )A.生活中常见的陶瓷、水泥、石英玻璃的主要成分都是硅酸盐B.干冰只能用于人工降雨C.用二氧化碳生产肥料可以缓解温室效应D.二氧化硅制成的玻璃纤维,因导
11、电能力强而用于制造通信光缆2.能证明硅酸的酸性弱于碳酸的实验事实是 ( )A.CO2溶于水形成碳酸,SiO 2难溶于水B.CO2通入可溶性硅酸盐溶液中析出硅酸沉淀C.高温下 SiO2与碳酸盐反应生成 CO2D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀3.均含有短周期元素 W 的 X、Y、Z 三种物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )A.W 可能是非金属元素B.X 可能是氧化物C.Y、Z 之间的相互转化可能是氧化还原反应D.Y 和 Z 在溶液中反应可能生成 X4.如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。目前,采用较多的方法是对二氧化碳进行
12、捕集封存和富集再利用。下列与二氧化碳有关的叙述正确的是 ( )A.CO2是形成酸雨的主要物质B.CO2导致温室效应,是一种大气污染物C.CO2(g)+C(s) 2CO(g) H0,高温有利于该反应自发进行D.实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳二、非选择题(共 54 分)5.14 分晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;粗硅与干燥的 HCl 气体反应制得 SiHCl3,Si(粗)+3HCl SiHCl3+H2;6经纯化的 SiHCl3与过量 H2在 1 1001 200 下反应制得纯硅。已知 SiHCl 3能与 H 2O 剧烈反应,在
13、空气中易自燃。请回答下列问题:(1)第步制备粗硅时 1 mol C 完全反应转移的电子数为 (设 NA为阿伏加德罗常数的值)。 (2)粗硅与 HCl 反应完全后,经冷凝得到的 SiHCl3(沸点为 33.0 )中含有少量 SiCl4(沸点为 57.6 )和 HCl(沸点为-84.7 ),提纯 SiHCl3的方法为 。 (3)用 SiHCl3与过量 H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):装置 B 中的试剂是 。装置 C 中的烧瓶需要加热,其采用的方法是 。 反应一段时间后,装置 D 中观察到的现象是 ,装置 D 中发生反应的化学方程式为 。 为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查
14、实验装置的气密性,控制好反应温度以及 。 6.12 分选用如图装置对草酸钙晶体(CaC 2O4H2O)的分解产物进行研究。(1)按 A、B、C 顺序连接进行实验,一段时间后,观察到 B 装置中的无水硫酸铜变蓝,C 装置中溶液变浑浊,证明产物中有 和 (填化学名称)。 (2)将 B 装置中无水硫酸铜换为碱石灰,按 A、B、D、C 顺序连接进行实验,一段时间后,观察到 C 装置中溶液变浑浊,B 装置的作用是 ,D 装置中的现象是 ,证明草酸钙晶体分解产物中有 。 (3)草酸钙晶体受热分解时,所得固体产物质量随温度变化的关系如下表所示:温度区间/ 0182 198402 510645 7681 00
15、0恒重质量/g 14.6 12.8 10.0 5.6通过对上表数据的分析,温度区间位于 198402 的固体产物的化学式为 ,10.0 g固体产物分解的化学反应方程式为 。 7.14 分三氯甲硅烷(SiHCl 3,可燃)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,其生产流程如图所示: 石英砂 粗硅 SiHCl3(粗) SiHCl3(纯) 高纯硅(1)下列判断正确的是 (填序号)。 A.高纯度石英砂能用作制造 CPU 的半导体材料B.石英砂在高温下与焦炭反应生成粗硅和二氧化碳7C.石英砂是制备光伏产业所需的玻璃的原料之一D.硅性质稳定,不能溶解在任何酸或碱溶液中(2)整个制备过程中必须严格控制无水无氧。S
16、iHCl 3遇 H2O 剧烈反应生成 H 2SiO3、HCl 和另一种物质,写出该反应的化学方程式: 。H 2还原 SiHCl 3过程中若混入 O2,可能引起的后果是 。 (3)该工艺流程中可循环利用的物质是 。 (4)取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。写出实验现象: 。 (5)工业上常用纯净的石英砂与 C 在高温下发生反应制造粗硅,粗硅中含有 SiC,其中 Si 和SiC 的物质的量之比为 11,制造粗硅时的反应为 ,该反应中,若生成 5.6 g Si,转移电子的物质的量为 mol。 8.14 分某矿石的主要成分为碳酸镁和石英,以此为原料制备高纯硅和硅胶的工艺流程如下:
17、(1)“硅胶”常用作 ,也可以用作催化剂的载体。A 的结构式为 。 (2)制备粗硅的化学反应方程式为 。 (3)操作的名称为 ,操作的名称为 ,实验室进行操作所用仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、 、 等。 (4)操作需要在氯化氢气流中加热脱水的目的是 。 (5)溶液 G 用 E 酸化的化学反应方程式为 。 答案1.B CO、CO 2均不能与 Na2S 发生反应,A、D 项不符合题意。将 SO2通入 Na2S 溶液中,发生反应:3SO 2(少量)+2Na 2S 2Na2SO3+3S或 5SO2(足量)+2Na 2S+2H2O 4NaHSO3+3S,由于生成了难溶性的单质硫,所以溶液变浑浊,B 项
18、符合题意。向 Na2S 溶液中通入 HCl 气体,发生反应:Na 2S+2HCl 2NaCl+H2S,无难溶物生成,C 项不符合题意。2.A FeCl 2不能由 Fe 和 Cl2直接反应生成,C 项不符合题意;SiO 2不溶于水,也不能与Ba(HCO3)2溶液反应,D 项不符合题意;Na 2O 可由 Na 和 O2直接反应生成,但 Na2O 与 Ba(HCO3)2溶液反应没有气体生成,B 项不符合题意;AlCl 3可由 Al 与 Cl2直接反应生成,将 AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中,Al 3+和 HC 发生相互促进的水解反应,生成 Al(OH)3沉淀和 CO2气体,AO-3项符合题意
19、。83.D 醋酸(CH 3COOH)为弱电解质,写离子方程式时不能拆写成 H+和 CH3COO-,A 项错误。碳酸氢铵(NH 4HCO3)电离出的 N 也能与 OH-反应生成 NH3H2O,B 项错误。由“过量 SO2”可知,H+4产物应该为 HS ,C 项错误。过量的 CO2与 Ca(OH)2溶液反应的产物为 Ca(HCO3)2,离子方程O-3式为 CO2+OH- HC ,D 项正确。O-34.BD CH 4中的 H 的最外层只有 2 电子,A 项错误。碳酸与苯酚钠反应生成苯酚,说明碳酸的酸性强于苯酚的,B 项正确。硅太阳能电池是将光能转化为电能,C 项错误。草酸(H 2C2O4)中C 为+
20、3 价,具有还原性,能使高锰酸钾酸性溶液褪色,D 项正确。5.A A 项,煤炭燃烧会放出 CO2,符合题意;风力发电、节约用水用电均与 CO2无关,增加植被面积,会减少 CO2的排放。6.D 途径 a 中 C 与 H2O 在高温下的反应是吸热反应,化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,故两种途径放出的热能相等,A 项错误;Si 不能用于制造光导纤维,B 项错误;玻璃容器不能盛放氢氟酸,C 项错误;硅胶具有吸水性且无毒,D 项正确。7.C A 项正确,所发生的反应为 2C+O2(不足) 2CO,2CO+O2 2CO2,C+CO2 2CO。B 项正确,所发生的反应为 SO2(
21、过量)+NH 3H2O NH4HSO3,NH4HSO3+NH3H2O (NH4)2SO3+H2O,(NH4)2SO3+H2O+SO2 2NH4HSO3。C 项中,若甲为 Fe,丁为盐酸,则乙为 FeCl2,FeCl2与盐酸不反应,故 C 项错误。D 项正确,所发生的反应为 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O, Na2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3,NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O。8.(除标明外,每空 2 分)(1)TiO 2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(g)+2CO(g) H=-45.5 kJmol-1 (1 分) 随温度升高,CO 含量增大,说明
22、生成 CO 的反应是吸热反应 H 2O、FeCl 2溶液、NaOH 溶液 MgCl 2、AlCl 3、FeCl 3 (2)SiCl 4 高于 136 ,低于 181 (或 136181 )【解析】 (1)根据盖斯定律,将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式。由图像知,温度升高,CO 2的物质的量减少,CO 的物质的量增多,平衡向生成 CO 的方向移动,又温度升高平衡向吸热反应方向移动,因此 CO2生成 CO 反应的 H0。根据题意,尾气中的 HCl 经吸收得到粗盐酸,因此吸收液为水;尾气中的 Cl2经吸收得到 FeCl3溶液,因此吸收液为 FeCl2溶液;为防止 HCl、Cl 2
23、吸收不完全污染环境,最后用 NaOH 溶液进行吸收。由题给资料可知,冷却至室温时,滤渣中含有难溶于 TiCl4的 MgCl2以及微溶于 TiCl4的AlCl3和 FeCl3。(2)粗 TiCl4中含有的杂质是与 TiCl4互溶的 SiCl4和少量微溶于 TiCl4的AlCl3 和 FeCl3,根据各物质的沸点差异,采用蒸馏的方法先除去沸点较低的 SiCl4,再控制温度在 136181 之间,蒸馏得到纯 TiCl4。1.D 硅单质可用于制备半导体,但不用于制备光导纤维,A 项错误。硅元素在自然界主要以二氧化硅、硅酸盐、多硅酸盐的形式存在,B 项错误。二氧化硅与氢氟酸反应生成 SiF4气体(不属于
24、盐)和 H2O,二氧化硅与 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3和水,故属于酸性氧化物,C 项错误。普通玻璃、水泥、陶瓷属于传统无机非金属材料,D 项正确。92.A 纳米银粒子的聚集是物理变化,A 项错误;天然气、沼气的主要成分都是甲烷,它们都是比较清洁的能源,B 项正确;碘酒、84 消毒液、75%的酒精都可用于消毒,C 项正确;高纯硅广泛应用于太阳能电池和计算机芯片,D 项正确。3.B SiO 2是酸性氧化物,而不是两性氧化物,叙述错误,A 项不符合题意。往饱和 Na2CO3溶液中通入 CO2,发生反应:Na 2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3,常温下,NaHCO 3的溶解度比 Na
25、2CO3的小,故有沉淀产生,叙述、均正确且有因果关系,B 项符合题意。SO 2气体通入 Ba(NO3)2溶液中,在酸性条件下,N 将 SO2氧化为 S ,生成 BaSO4沉淀,叙述、均正确但无因O-3 O2-4果关系,C 项不符合题意。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由非金属性:ClS,可知酸性:HClO 4H2SO4,而酸性:HClOH 2SO4,叙述正确,叙述错误,D 项不符合题意。4.C 将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba(OH) 2、KAlO 2的混合溶液中,反应的顺序为CO 2+2OH-+Ba2+ BaCO3+H 2O,沉淀质量增加;CO 2+2OH- H
26、2O+C ,沉淀质量不变;CO 2+AlO2-3+2H2O HC +Al(OH)3,沉淀质量增加;C + CO2+H2O 2HC ,沉淀质量不O-2 O2-3 O2-3 O-3变;BaCO 3+H2O+CO2 Ba(HCO3)2,沉淀质量减少。最后沉淀为 Al(OH) 3。5.B A 项发生反应:Ca(OH) 2+2CO2 Ca(HCO3)2、NaAlO 2+2H2O+CO2 Al(OH)3+NaHCO 3,最终得到的沉淀只有 Al(OH)3,A 项正确;B 项先发生反应:C +H+ HC ,后发生反应:HCO2-3 O-3+H+ H2O+CO2,故开始时无 CO2气体产生,B 项错误;明矾与
27、小苏打炸油条的化学原理O-3与泡沫灭火器工作的化学原理类似,均是利用 Al3+与 HC 发生相互促进的水解反应:O-3Al3+3HC Al(OH)3+3CO 2,C 项正确;因为蓝色沉淀 Cu(OH)2能溶于氨水,形成配合物,故O-3只产生红褐色沉淀 Fe(OH) 3,D 项正确。6.(1)除去装置中的水蒸气和二氧化碳 关闭弹簧夹 b,打开弹簧夹 a,缓缓通入空气,直至 a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止 (2)碱石灰 无水硫酸铜(或无水 CaCl2等) 碱石灰(其他合理答案也可) (3)偏低 无影响 偏低 (4) %4200m211w【解析】 (2)A 处试剂必须能同时吸收 CO2和水
28、蒸气,故 A 处盛的是碱石灰;C、D 两处分别吸收水蒸气和 CO2,故 C 处可盛无水硫酸铜(或无水 CaCl2、P 2O5等),D 处可盛碱石灰。(3)若将 A 装置换成盛放 NaOH 溶液的洗气瓶,NaOH 溶液只吸收 CO2,不吸收水蒸气,则混合物中产生水蒸气的 Na2CO310H2O 和 NaHCO3的总质量在计算中会增大,测得的 NaCl 的含量会偏低;若 B 中反应管右侧有水蒸气冷凝,则水蒸气总质量减小,Na 2CO310H2O 和 NaHCO3的总质量在计算中会减小,但是 NaHCO3的质量是根据 CO2的质量进行计算的,所以测得的 NaHCO3的含量不受影响;若撤去 E 装置,
29、则 D 装置可吸收来自外界空气中的 CO2,使得 NaHCO3的质量在计算中会增大,故测得的 Na2CO310H2O 的含量会偏低。(4)2NaHCO 3 Na2CO3+H2O+10CO2,生成 m2 g CO2;消耗 NaHCO3的质量为 g,则 NaHCO3的质量分数为 gw 168m244 168m244g100%= %。4200m211w7.(1)Ca2+CO2+2NH3+H2O CaCO3+2N (2)后者 (3)取少量产品投入适量水中形成澄H+4清的混合体系后,用光束照射,若观察到丁达尔效应,则符合超细碳酸钙的粒径范围(4)NaHCO3 (5)AgNO 3溶液 (6)吸收多余的氨气
30、,防止倒吸 (7)0 c(Ca2+)4.5 molL-1【解析】 (1)由题图 1 可知,工业上由 NH3、CO 2和 CaCl2反应制备超细碳酸钙和氯化铵,故装置 C 中发生反应的离子方程式为 Ca2+ CO2+2NH3+H2O CaCO3+2N 。(2)由题图 2 所H+4给装置和供选择的药品可知,D 是制备 NH3的装置,A 是制备 CO2的装置,应先加热装置 D 生成NH3,当 C 中溶有足量的 NH3时,再打开分液漏斗的活塞制备 CO2气体,产生的 CO2气体通入装置 C 中发生反应,从而达到实验目的。(3)由题意可知,超细碳酸钙的粒径范围为 1100 nm,其溶于水可形成胶体,故可
31、根据丁达尔效应进行验证。(4)侯氏制碱法生成的沉淀是NaHCO3。(5)E 中反应生成 NH3,F 中通入 NH3后先生成沉淀,继续通入 NH3沉淀溶解,则无色溶液可能是 AgNO3溶液。(6)装置 G 的作用是吸收多余的 NH3,且能防止倒吸。(7)已知KspCa(OH)2=c(Ca2+)c2(OH-)=5.410-6,KspMg(OH)2=c(Mg2+)c2(OH-)=1.210-11,则当Mg2+沉淀完全时, = = =4.5105,c(Ca2+)4.510510-5 molL-c(Ca2+)c(Mg2+)KspCa(OH)2KspMg(OH)25.410-61.210-111=4.5
32、molL-1,所以 0c(Ca2+)4.5 molL-1。1.C A 项,石英玻璃的主要成分为 SiO2,不是硅酸盐,错误;B 项,干冰升华会吸收热量,可作制冷剂,也可用于人工降雨,错误;D 项,二氧化硅具有很强的导光能力从而用于制造通信光缆,错误。2.B 酸的酸性强弱与酸酐及酸本身的溶解性无关,A 错误;CO 2(少量)与硅酸钠溶液的反应方程式为 CO2 + H2O + Na2SiO3 Na2CO3+ H2SiO3,符合强酸制弱酸的规律,B 正确;高温下 SiO2与碳酸盐反应生成 CO2 ,不能证明硅酸和碳酸酸性的强弱,C 错误;只能证明盐酸的酸性比碳酸和硅酸的强,不能证明碳酸与硅酸酸性的强
33、弱,D 错误。3.C W 可能是非金属元素,如 X 为 NaHCO3,Y 为 CO2,Z 为 Na2CO3时,W 为碳元素,A 项正确;X可能是氧化物,如 X 为 Al2O3,Y 为 Al2(SO4)3,Z 为 NaAlO2,B 项正确;Y、Z 之间的相互转化方式为加酸或加碱,不可能是氧化还原反应,C 项错误;当 X 为 Al(OH)3时,Y 为 Al2(SO4)3,Z 为NaAlO2,Y 和 Z 在溶液中反应可生成 X,D 项正确。4.C 硫的氧化物和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质,A 项错误;CO 2不属于大气污染物,B项错误;CO 2(g)+C(s) 2CO(g)为熵增的吸热反应,当 G
34、= H-T S0 时,反应易自发进行,故高温有利于该反应自发进行,C 项正确;实验室不能用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳,因为生成的硫酸钙微溶,包裹在大理石的表面,会阻止大理石与稀硫酸接触,使反应停止,D项错误。5.(1)2NA (2)蒸馏 (3)浓硫酸 水浴加热 有固体物质生成 SiHCl 3+H2 Si(纯)+3HCl 排尽装置中的空气11【解析】 (1)第步反应为 2C+SiO2 Si+2CO,故 1 mol C 完全反应转移 2 mol 电子。(2)由题给条件知,可以采用蒸馏的方法。(3)A 为制取氢气的装置,B 为干燥氢气的装置。SiHCl3在常温下为液态,装置 C 用水浴加热可以使
35、其汽化,保证它和氢气充分接触并进入装置 D 中,在较高温度下反应得到单质硅。SiHCl 3在空气中易自燃,故制备纯硅之前需要排尽装置中的空气。6.(1)水 二氧化碳 (2)干燥混合气体并吸收 CO2 固体由黑色变为红色 CO (3)CaC 2O4 CaCO3 CaO+CO2【解析】 (1)B 装置中的无水硫酸铜变蓝,证明 A 装置中产生了水,C 装置中溶液变浑浊,证明 A 装置中产生了二氧化碳。(2)将 B 装置中无水硫酸铜换为碱石灰,碱石灰具有吸水性,常用作干燥剂,且能吸收 CO2,观察到 C 装置中溶液变浑浊,证明 A 装置中产生了一氧化碳,一氧化碳还原氧化铜的产物是红色的金属铜和二氧化碳
36、。(3)草酸钙晶体受热分解过程中 Ca2+的物质的量不变: n(Ca2+)=n(CaC2O4H2O)= =0.10 mol,198402 时, M1=128 14.6g146gmol-1gmol-1,是 CaC2O4;510645 时, M2=100 gmol-1,是 CaCO3;7681 000 时, M3=56 gmol-1,是 CaO。7.(1)C (2)SiHCl 3+3H2O H2SiO3+3HCl+H 2 O 2与 SiHCl3、H 2混合引起爆炸 (3)H 2和 HCl (4)试管中有白色胶状沉淀生成,并产生有刺激性气味的气体 (5)2SiO 2+5C Si+SiC+4CO 1.
37、6【解析】 (1)选项 A,石英砂的主要成分是 SiO2,SiO2能制造光导纤维等,但它不是半导体,不能用于制造 CPU。选项 B,SiO2与 C 在高温下反应生成粗硅和 CO。选项 C,以 SiO2、CaCO 3和 Na2CO3为原料,经混合、粉碎,在玻璃窑中熔融可制得玻璃。选项 D,Si 性质稳定,但它能溶解在氢氟酸和 NaOH 溶液中。(2)SiHCl 3中 H 为-1 价,H 2O 中的 H 为+1 价,二者发生氧化还原反应生成 H2:SiHCl3 + 3H2O H2SiO3+3HCl+H 2。因 SiHCl3、H 2在 O2中都能燃烧,所以混有 O2时易引起爆炸。(3)粗硅与 HCl
38、 反应的化学方程式为 Si(粗)+3HCl SiHCl3(粗) + H2; 用 SiHCl3制备高纯硅的反应为 SiHCl3+H2 Si(纯)+3HCl,可知反应产生的 H2是反应的反应物,反应产生的 HCl 是反应的反应物,所以 H2、HCl 是可循环利用的物质。(4)Na 2SiO3和 NH4Cl 均能够水解,将二者的溶液混合可发生相互促进的水解反应生成 H2SiO3和 NH3。(5)粗硅中含有 SiC,其中 Si 和 SiC 的物质的量之比为 11,根据原子守恒,可将题述信息转化为如下反应:2SiO 2+5C Si+SiC+4CO。分析各元素反应前后化合价的变化可知,2 mol SiO2
39、中只有 1 mol SiO2作氧化剂,5 mol C 中有 1 mol C作氧化剂,4 mol C 作还原剂 ,生成 28 g Si 时转移 8 mol 电子,生成 5.6 g Si 时转移1.6 mol 电子。8.(1)干燥剂 O C O (2)SiO 2+2C Si+2CO (3)过滤蒸发浓缩、冷却结晶 蒸发皿 玻璃棒 (4)防止镁离子水解 (5)Na 2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3【解析】 (1)“硅胶”多孔,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,也可以用作催化剂的载体。二氧化碳的结构式为 O C O。(2)工业制取纯硅的工艺流程为 SiO2 粗硅12SiCl4 纯硅,用焦炭还原 SiO2,产物是 CO 而不是 CO2。(3)操作的名称为过滤,操作的名称为蒸发浓缩、冷却结晶。进行操作所用仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒等。(4)MgCl 26H2O 加热脱水制 MgCl2,要在氯化氢气流中进行是为了防止镁离子水解。(5)Na 2SiO3与 HCl 反应,生成 NaCl 和 H2SiO3。
