（全程复习方略）（浙江专用）2013版高考化学 33 含硅矿物与信息材料课件

第 三 单 元 含 硅 矿 物 与 信 息 材 料 三 年 8考 高 考 指 数 : 1.了 解 碳 、 硅 单 质 及 其 重 要 化 合 物 的 主 要 性 质 及 应 用 。2.了 解 碳 、 硅 单 质 及 其 重 要 化 合 物 对 环 境 质 量 的 影 响 。3.了 解 化 学 与 生 活 、 材 料 、 信 息 技 术 的 关 系 。 一 、 碳 、 硅 单 质 的 主 要 性 质 及 应 用1.碳 、 硅 元 素 在 自 然 界 中 的 存 在 形 态(1)碳 ： _。(2)硅 ： 只 有 _。 硅 在 自 然 界 中 的 含 量 占 第 二 位 。2.碳 、 硅 单 质 的 物 理 性 质 和 用 途既 有 游 离 态 又 有 化 合 态化 合 态 金 刚 石 石 墨 C60 活 性 炭 晶 体 硅 a.质 软 、 能 导 电 。 可 制 电 极b.作 吸 附 剂 、 脱 色 剂d.熔 点 高 。 半 导 体 材 料 和 制 光 电池 的 材 料c.熔 点 高 、 硬 度 大 。 制 饰 品 和 切削 工 具e.具 有 特 殊 结 构 。 可 能 成 为 新 型 催 化 剂 或 催 化 剂 载 体 3.碳 和 硅 的 化 学 性 质(1)碳 单 质 的 化 学 性 质 还 原 性 。 与 O2反 应 ： O2不 足 ： _；O2充 足 ： _。 与 CuO反 应 ：_(可 用 于 某 些 金 属 的 冶 炼 )； 与 CO 2反 应 ： _；点 燃=点 燃= 高 温=2C+O2 2COC+O2 CO22CuO+C 2Cu+CO2CO2+C 2CO 与 水 蒸 气 反 应 ：_(用 于 生 产 水 煤 气 )； 与 浓 硫 酸 反 应 ：_ 。(2)硅 的 化 学 性 质 还 原 性 。=高 温C+H2O(g)=CO+H2C+2H2SO4(浓 ) CO2 +2SO2 +2H2O 与 氢 氟 酸 反 应 ： _； 与 NaOH溶 液 反 应 ： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 ; 与 O2反 应 ： _。Si+4HF=SiF4 +2H2Si+O2 SiO2= 4.高 纯 硅 的 制 备焦 炭 石 英 SiO2+2C Si+2CO 高 温=Si+2Cl2 SiCl4 高 温=SiCl 4+2H2 Si+4HCl 高 温= 二 、 碳 、 硅 的 重 要 化 合 物 的 主 要 性 质 及 用 途1.CO的 性 质(1)物 理 性 质 ： 无 色 无 味 的 气 体 ， 难 溶 于 水 ， 能 使 人 中 毒 的 原因 是 ： _。(2)化 学 性 质 。 可 燃 性 ： _； 还 原 性 ： _。跟 人 体 内 血 红 蛋 白 结 合 ， 因 缺 氧 而 中 毒高 温=点 燃=2CO+O2 2CO2Fe 2O3+3CO 2Fe+3CO2 2.CO2与 SiO2的 比 较(1)物 理 性 质 。 熔 沸 点 ： CO2的 熔 沸 点 比 SiO2的 熔 沸 点 _。 溶 解 性 ：CO2： 可 溶 于 水 ； SiO2： 不 溶 于 水 。 低 二 氧 化 碳 二 氧 化 硅与 水 反 应 _ 不 反 应与 酸 反 应 不 反 应 _用 于 刻 蚀 玻 璃 ,反 应 为 ： _CO2+H2O H2CO3 SiO2+4HF=氢 氟 酸SiF4 +2H2O(2)化 学 性 质 。 物 质性 质 二 氧 化 碳 二 氧 化 硅与 碱 反 应（ 如 NaOH） _ _ _（ 盛 碱 液 的试 剂 瓶 不 能 用 _塞 ）与 盐 反 应（ 如 Na 2CO3） _ _ SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2高 温=CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 或CO2+NaOH=NaHCO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 玻 璃CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 物 质性 质 二 氧 化 碳 二 氧 化 硅与 碱 性 氧 化物 反 应 与 Na2O反 应 ：_ 与 CaO反 应 ：_与 碳 反 应 C+CO2 2CO 2C+SiO2 Si+2COCO2+Na2O=Na2CO3 SiO2+CaO CaSiO3高 温=高 温= 高 温=物 质性 质 (3)主 要 用 途 。CO2： 化 工 原 料 、 灭 火 剂 。 干 冰 用 作 制 冷 剂 ， 人 工 降 雨 。SiO2： 制 光 学 仪 器 、 石 英 玻 璃 。 水 晶 可 制 作 饰 品 ， 常 用 来 制造 通 讯 材 料 _。3.硅 酸 和 硅 酸 盐(1)硅 酸 。 性 质 ： 透 明 胶 状 固 体 ， 难 溶 于 水 ， 酸 性 比 碳 酸 弱 。 制 法 ： 可 用 硅 酸 钠 溶 液 与 盐 酸 反 应 制 得 ， 反 应 的 离 子 方 程式 为 _。 用 途 ： 硅 胶 可 用 作 催 化 剂 的 载 体 和 袋 装 食 品 、 瓶 装 食 品 的干 燥 剂 。 光 导 纤 维SiO 32-+2H+=H2SiO3 (2)硅 酸 盐 。 Na2SiO3水 溶 液 俗 称 _， 常 用 于 制 作 黏 合 剂 、 防 腐 剂和 耐 火 材 料 。 硅 酸 钠 溶 液 在 空 气 中 易 变 质 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。 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 (Na 2SiO3)可 表 示 为 _， 石 棉(CaMg3Si4O12)可 表 示 为 ： _。水 玻 璃Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3Na2O SiO2CaO 3MgO 4SiO2 三 、 常 见 无 机 非 金 属 材 料 的 生 产 用 途1.硅 酸 盐 材 料(1)三 种 硅 酸 盐 工 业 生 产 比 较 。水 泥 玻 璃 陶 瓷生 产 原 料 _ _ _主 要 设 备 _ _ 陶 瓷 窑生 产 条 件 高 温石 灰 石 、 黏 土 纯 碱 、 石 灰 石 和 石 英 黏 土水 泥 回 转 窑 玻 璃 熔 炉 (2)主 要 用 途 。陶 瓷 、 玻 璃 、 水 泥 是 主 要 建 材 ， 也 广 泛 应 用 于 生 活 中 。2.特 殊 功 能 的 含 硅 物 质(1)碳 化 硅 具 有 金 刚 石 结 构 ， 可 用 作 磨 料 。(2)分 子 筛 常 用 于 分 离 、 提 纯 气 体 或 液 体 混 合 物 ， 还 可 作 干 燥剂 、 离 子 交 换 剂 、 催 化 剂 及 载 体 等 。 1.SiO2既 能 与 酸 反 应 又 能 与 碱 反 应 ， 所 以 它 是 一 种 两 性 氧 化物 。 ( )【 分 析 】 SiO2只 能 与 酸 中 的 氢 氟 酸 反 应 生 成 SiF4和 H2O， SiF4不 是 盐 ， 而 与 其 他 酸 都 不 反 应 ， SiO2是 一 种 酸 性 氧 化 物 。 2.工 业 上 用 焦 炭 和 石 英 制 取 粗 硅 的 反 应 方 程 式 为SiO2+C Si+CO2 。 ( )【 分 析 】 反 应 生 成 的 是 CO而 不 是 CO2。高 温= 3.不 能 用 SiO2与 水 反 应 的 方 法 来 制 取 硅 酸 ， 不 能 用 瓷 坩 埚 来加 热 烧 碱 或 纯 碱 使 其 熔 化 。 ( )【 分 析 】 SiO2难 溶 于 水 ， 不 与 水 反 应 ， 在 高 温 下 SiO2能 与 NaOH、Na2CO3发 生 反 应 导 致 瓷 坩 埚 被 腐 蚀 。4.实 验 室 中 保 存 烧 碱 溶 液 不 能 用 磨 口 玻 璃 塞 。 ( )【 分 析 】 SiO2能 与 NaOH溶 液 反 应 生 成 Na2SiO3， 使 瓶 口 与 瓶 塞粘 在 一 起 不 易 开 启 。5.向 一 未 知 溶 液 中 加 入 盐 酸 产 生 能 使 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊 的 无色 气 体 ， 说 明 溶 液 中 含 有 CO 32-。 ( )【 分 析 】 溶 液 中 含 有 HCO3-、 SO32-、 HSO3-也 会 有 此 现 象 。 硅 及 其 化 合 物 的 特 性 “ 五 、 二 、 二 ”1.硅 的 五 大 特 性(1)硅 的 非 金 属 性 弱 于 碳 ， 但 碳 在 自 然 界 中 既 有 游 离 态 又 有 化合 态 ， 而 硅 却 只 有 化 合 态 。(2)硅 的 还 原 性 强 于 碳 ， 但 碳 能 还 原 SiO2： SiO2+2C 2CO +Si 。(3)非 金 属 单 质 跟 碱 溶 液 作 用 一 般 无 H2产 生 ， 但 Si能 跟 碱 溶 液作 用 放 出 H2： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 。 高 温= (4)非 金 属 单 质 一 般 不 跟 非 氧 化 性 酸 反 应 ， 但 硅 能 跟 氢 氟 酸 反应 。(5)非 金 属 单 质 一 般 为 非 导 体 ， 但 硅 为 半 导 体 。2.二 氧 化 硅 的 两 大 特 性(1)非 金 属 氧 化 物 的 熔 沸 点 一 般 较 低 ， 但 SiO2的 熔 点 却 很 高 。(2)酸 性 氧 化 物 一 般 不 跟 酸 反 应 ， 但 SiO2能 跟 氢 氟 酸 反 应 。 3.硅 酸 的 两 大 特 性(1)无 机 酸 一 般 易 溶 于 水 ， 但 H2SiO3难 溶 于 水 。(2)H2CO3的 酸 性 强 于 H2SiO3， 所 以 有 ：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3 +Na2CO3， 但 在 高 温 下 ：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 能 发 生 是 因 为 生 成 的 CO2容 易 挥 发 。 高 温= 【 高 考 警 示 钟 】 (1)不 要 混 淆 硅 和 二 氧 化 硅 的 用 途 。用 作 半 导 体 材 料 的 是 晶 体 硅 而 不 是 SiO2， 用 于 制 作 光 导 纤 维 的 是SiO2而 不 是 硅 。(2)不 要 混 淆 常 见 含 硅 物 质 的 成 分 。 计 算 机 芯 片 的 成 分 是 晶 体 硅 而 不 是 SiO2。 水 晶 、 石 英 、 玛 瑙 等 主 要 成 分 是 SiO2， 而 不 是 硅 酸 盐 。 传 统 无 机 非 金 属 材 料 陶 瓷 、 水 泥 、 玻 璃 的 主 要 成 分 是 硅 酸 盐 。 【 典 例 1】 (2011 山 东 高 考 )某 短 周 期 非 金 属 元 素 的 原 子 核 外最 外 层 电 子 数 是 次 外 层 电 子 数 的 一 半 ， 该 元 素 ( )A.在 自 然 界 中 只 以 化 合 态 的 形 式 存 在B.单 质 常 用 作 半 导 体 材 料 和 光 导 纤 维C.最 高 价 氧 化 物 不 与 酸 反 应D.气 态 氢 化 物 比 甲 烷 稳 定【 解 题 指 南 】 解 答 本 题 注 意 以 下 三 点 ：(1)原 子 核 外 最 外 层 电 子 数 是 次 外 层 电 子 数 的 一 半 的 短 周 期 元素 只 有 锂 和 硅 ， 非 金 属 元 素 则 为 硅 。 (2)充 分 考 虑 硅 及 其 化 合 物 的 特 性 及 用 途 。(3)运 用 元 素 周 期 律 比 较 气 态 氢 化 物 的 稳 定 性 。【 解 析 】 选 A。 通 过 信 息 可 推 知 该 元 素 为 Si。 B项 ， 其 单 质 能用 作 半 导 体 材 料 ， 用 作 光 导 纤 维 的 是 SiO2， B错 误 ； C项 ， 它的 最 高 价 氧 化 物 SiO2能 与 氢 氟 酸 反 应 ， C错 误 ； D项 ， 由 于 元素 的 非 金 属 性 C Si， 故 SiH4的 稳 定 性 弱 于 甲 烷 ， D错 误 。 【 互 动 探 究 】 (1)硅 在 自 然 界 中 为 什 么 全 部 以 化 合 态 存 在 ？提 示 ： 硅 是 亲 氧 元 素 ， 容 易 跟 氧 元 素 结 合 形 成 二 氧 化 硅 或 进一 步 转 化 为 硅 酸 盐 。(2)实 验 室 如 何 保 存 氢 氟 酸 ？提 示 ： 氢 氟 酸 能 与 玻 璃 中 的 SiO2反 应 ， 不 能 盛 放 于 玻 璃 瓶 中 ，应 保 存 在 特 制 的 塑 料 瓶 中 。 【 变 式 备 选 】 硅 单 质 及 其 化 合 物 应 用 范 围 很 广 。 请 回 答 下 列问 题 ：(1)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 下 ： 写 出 由 纯 SiHCl3制 备 高 纯 硅 的 化 学 方 程 式 _。 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 _。(2)下 列 有 关 硅 材 料 的 说 法 正 确 的 是 _(填 字 母 )。A.碳 化 硅 化 学 性 质 稳 定 ， 可 用 于 生 产 耐 高 温 水 泥B.氮 化 硅 硬 度 大 、 熔 点 高 ， 可 用 于 制 作 高 温 陶 瓷 和 轴 承 C.高 纯 度 的 二 氧 化 硅 可 用 于 制 造 高 性 能 通 讯 材 料 光 导 纤维D.普 通 玻 璃 是 由 纯 碱 、 石 灰 石 和 石 英 砂 制 成 的 ， 其 熔 点 很 高E.盐 酸 可 以 与 硅 反 应 ， 故 采 用 盐 酸 为 抛 光 液 抛 光 单 晶 硅(3)硅 酸 钠 水 溶 液 俗 称 水 玻 璃 。 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 并 给 予 解 释_。 【 解 析 】 (1)书 写 方 程 式 时 ， 由 题 目 所 给 的 反 应 物 和 生 成 物 ，根 据 质 量 守 恒 定 律 配 平 即 可 。(2)碳 化 硅 本 身 是 一 种 很 好 的 材 料 ， 不 能 再 用 来 生 产 水 泥 ， A错 ； Si3N4是 一 种 高 温 结 构 陶 瓷 ， 熔 点 高 ， 性 质 稳 定 ， 可 用 作耐 高 温 材 料 和 轴 承 ， B正 确 ； 光 导 纤 维 的 材 料 为 SiO2， C正 确 ；普 通 玻 璃 的 主 要 成 分 为 Na2SiO3和 CaSiO3， 它 是 以 石 英 砂(SiO2)、 石 灰 石 (CaCO3)和 纯 碱 (Na2CO3)为 主 要 原 料 反 应 制 成的 ， 玻 璃 没 有 固 定 的 熔 点 ， D错 ； 常 温 下 ， Si能 与 HF反 应 ， 不与 HCl反 应 ， E错 。 (3)SiO32-、 NH4+会 发 生 水 解 相 互 促 进 反 应 ， 从 而 有 NH3放 出 ， 同时 有 白 色 沉 淀 H2SiO3生 成 。答 案 ： (1) SiHCl3+H2 =Si+3HCl SiHCl3+3H2O=H2SiO3 +H2 +3HCl 高 温 下 ， H2遇 O2发 生 爆炸(2)B、 C(3)生 成 白 色 絮 状 沉 淀 ， 有 刺 激 性 气 味 的 气 体 生 成 ； SiO32-与 NH4+发 生 水 解 相 互 促 进 反 应 ， SiO 32-+2NH4+=2NH3 +H2SiO31 357 K 二 氧 化 碳 的 性 质 以 及 CO32-、 HCO3-的 检 验1.CO2与 碱 溶 液 反 应 的 产 物(1)反 应 原 理NaOH Na2CO3 NaHCO3少 量 CO2 过 量 CO2 0 1 2n(CO )n(NaOH)NaOH Na2CO3、NaOH Na2CO3 NaHCO3、Na2CO3 NaHCO3NaHCO312(2)反 应 后 溶 质 成 分 的 判 断可 用 数 轴 表 示 ： 2.CO2与 常 见 溶 液 的 反 应 和 现 象(1)Ca(OH)2 或 Ba(OH)2溶 液CO2不 足 时 ， 生 成 白 色 沉 淀 ； CO2过 量 时 ， 生 成 的 白 色 沉 淀 消 失 ，溶 液 变 澄 清 。(2)Na2SiO3溶 液CO2不 足 ： Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3 ；CO2过 量 ： Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3 ， 生 成 白 色胶 状 沉 淀 。(3)饱 和 Na 2CO3溶 液Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 ， 有 白 色 固 体 析 出 。 3.CO32-、 HCO3-的 检 验检 验 二 者 的 基 本 方 法 是 将 其 转 化 为 CO2气 体 ， 再 用 澄 清 石 灰 水变 浑 浊 来 检 验 CO2。 如 果 被 检 物 中 已 知 没 有 碳 酸 氢 盐 、 亚 硫 酸盐 和 亚 硫 酸 氢 盐 的 干 扰 时 ， 可 用 直 接 加 盐 酸 的 方 法 检 验 碳 酸盐 。 若 存 在 其 他 干 扰 时 ， 则 需 要 用 以 下 方 法 来 检 验 。 离 子 CO32- HCO3-原 理 CO32-+Ca2+=CaCO3 HCO3-+H+=CO2 +H2O方 法 向 少 量 待 检 验 溶 液 中 滴 加 足量 的 Ca2+或 Ba2+的 可 溶 性 盐 溶液 ， 有 白 色 沉 淀 生 成 ， 再 加入 适 量 的 酸 ， 白 色 沉 淀 溶 解且 生 成 无 色 无 味 的 气 体 ， 则待 检 溶 液 中 有 CO 32- 向 少 量 待 检 验 溶 液 中 滴 加足 量 的 Ca2+或 Ba2+的 可 溶 性盐 溶 液 ， 无 明 显 现 象 ， 再向 溶 液 中 加 入 足 量 的 酸 ，若 溶 液 中 有 无 色 无 味 的 气体 生 成 ， 则 待 检 验 溶 液 中有 HCO3- 【 高 考 警 示 钟 】 (1)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 ， CO2与 CaCl2 和 BaCl2溶 液 不发 生 反 应 。(2)检 验 CO32-、 HCO3-时 不 能 用 Ba(OH)2或 Ca(OH)2溶 液 来 代 替 可溶 性 钡 盐 或 可 溶 性 钙 盐 溶 液 ， 原 因 是 OH-能 将 HCO3-转 化为 CO32-。 【 拓 展 延 伸 】 CO2与 常 见 溶 液 反 应 的 其 他 情 况(1)Ca(ClO)2溶 液 CO2少 量 时 ， 生 成 白 色 沉 淀 。Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 +2HClO CO2过 量 时 ， 生 成 无 色 透 明 溶 液 。Ca(ClO)2+2H2O+2CO2=Ca(HCO3)2+2HClO(2)NaAlO2溶 液 CO 2少 量 时 ，2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3 +Na2CO3 CO2过 量 时 ，NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3 +NaHCO3 【 典 例 2】 (2012 宁 波 模 拟 )将 足 量 的 CO2不 断 通 入 KOH、Ba(OH)2、 KAlO2的 混 合 溶 液 中 ， 生 成 沉 淀 的 物 质 的 量 与 通 入CO2的 体 积 的 关 系 可 表 示 为 ( ) 【 解 题 指 南 】 解 答 本 题 注 意 以 下 两 点 ：(1)CO2先 与 碱 反 应 再 与 盐 反 应 。(2)CO2在 与 碱 反 应 时 ， 先 与 能 生 成 沉 淀 的 碱 反 应 ； CO2在 与 碳酸 盐 反 应 时 ， 先 与 可 溶 性 碳 酸 盐 反 应 ； CO2在 与 可 溶 性 盐 溶 液反 应 时 ， 先 与 对 应 酸 的 酸 性 较 弱 的 盐 反 应 。 【 解 析 】 选 C。 将 CO2通 入 KOH、 Ba(OH)2、 KAlO2的 混 合 溶 液 中 ，依 次 发 生 如 下 反 应 ： O Cn(沉 淀 ) V(CO2) Ba(OH)2+CO2=BaCO3 +H2O 2KOH+CO 2=K2CO3+H2O 2KAlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3 +K2CO3 K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2 【 技 巧 点 拨 】 反 应 顺 序 的 判 断当 有 多 种 组 分 与 一 种 物 质 反 应 时 ， 判 断 反 应 顺 序 的 方 法 是 ：先 假 设 与 其 中 的 一 种 组 分 反 应 ， 若 产 物 还 能 与 另 一 种 组 分 反应 ， 则 假 设 错 误 。如 将 CO2通 入 KOH、 Ba(OH)2混 合 溶 液 中 ， 假 设 CO2先 与 KOH反 应 ，则 生 成 的 K2CO3会 与 Ba(OH)2继 续 反 应 生 成 BaCO3， 故 假 设 错 误 ，应 该 是 CO2先 与 Ba(OH)2反 应 。 【 变 式 训 练 】 向 四 只 盛 有 一 定 量 NaOH溶 液 的 烧 杯 中 通 入 不 同量 的 CO2气 体 ， 再 在 所 得 溶 液 中 逐 滴 加 入 稀 盐 酸 至 过 量 ， 并 将溶 液 加 热 ， 产 生 的 CO2气 体 与 HCl物 质 的 量 的 关 系 如 图 (忽 略 CO2的 溶 解 和 HCl的 挥 发 )： 则 下 列 分 析 都 正 确 的 组 合 是 ( ) 图 对 应 溶 液 中 的 溶 质 为 NaHCO3 图 对 应 溶 液 中 的 溶 质 为 Na2CO3和 NaHCO3， 且 二 者 的 物 质 的量 之 比 为 1 1 图 对 应 溶 液 中 的 溶 质 为 NaOH和 Na2CO3， 且 二 者 的 物 质 的 量之 比 为 1 1 图 对 应 溶 液 中 的 溶 质 为 Na2CO3A. B. C. D. 【 解 析 】 选 A。 向 NaOH溶 液 中 通 入 CO2时 ， 所 得 溶 液 中 的 溶 质 可 能有 ： 只 有 Na2CO3， 只 有 NaHCO3， Na2CO3与 NaHCO3， Na2CO3与 NaOH。 而 NaOH、 Na2CO3、 NaHCO3分 别 与 HCl反 应 的 方 程 式 为 ：NaOH+HCl=NaCl+H2O； Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3和NaHCO3+HCl=NaCl+CO2 +H2O。 设 未 产 生 气 体 时 消 耗 盐 酸 的 体积 为 V1， 产 生 CO2气 体 时 消 耗 盐 酸 的 体 积 为 V2， 由 图 可 知 ，开 始 就 有 CO2生 成 ， 故 溶 质 应 为 NaHCO3， 正 确 ； 由 图 知 ， 开始 无 CO 2生 成 ， 且 V2=2V1， 可 知 溶 质 为 Na2CO3和 NaHCO3， 且n(Na2CO3)=n(NaHCO3)， 正 确 ； 由 图 可 知 ， V1=V2， 所 以 溶 质为 Na2CO3， 错 ； 由 图 知 ， V1=2V2， 溶 质 为 NaOH、 Na2CO3， 且n(NaOH)=n(Na2CO3)， 错 。 正 确 的 组 合 为 A。 【 答 题 要 领 3】 实 验 现 象 的 准 确 、 全 面 描 述 【 典 例 】 2011 福 建 高 考 T25( ) 化 学 兴 趣 小 组 对 某 品牌 牙 膏 中 的 摩 擦 剂 成 分 及 其 含 量 进 行 以 下 探 究 ：查 得 资 料 ： 该 牙 膏 摩 擦 剂 由 碳 酸 钙 、 氢 氧 化 铝 组 成 ； 牙 膏 中其 他 成 分 遇 到 盐 酸 时 无 气 体 产 生 。 .摩 擦 剂 中 氢 氧 化 铝 的 定 性 检 验取 适 量 牙 膏 样 品 ， 加 水 充 分 搅 拌 、 过 滤 。(1)往 滤 渣 中 加 入 过 量 的 NaOH溶 液 ， 过 滤 。 氢 氧 化 铝 与 NaOH溶液 反 应 的 离 子 方 程 式 是 _。(2)往 (1)所 得 滤 液 中 先 通 入 过 量 二 氧 化 碳 ， 再 加 入 过 量 稀 盐酸 。 观 察 的 现 象 是 _。 【 抽 样 分 析 】 考 生 甲 考 生 乙 考 生 丙抽样试卷 先 有 白 色 沉 淀 生 成 ； 后 白 色沉 淀 溶 解 先 有 白 色 沉 淀生 成 ， 后 白 色沉 淀 溶 解 ， 有气 体 生 成 先 有 白 色 沉 淀Al(OH)3生 成 ，加 盐 酸 后 有 CO2生 成 ， Al(OH)3溶 解分析点评 现 象 描 述 不 完 整 ， 没 有 描 述HCO 3-与 盐 酸 反 应 的 现 象 。 滤液 中 含 有 AlO2-， 通 入 过 量 的二 氧 化 碳 ， 发 生 如 下 反 应 ：AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3 +HCO3-， 加 入 盐 酸 ：HCO3-+H+ = CO2 +H2O 现 象 描 述 不 准确 、 不 具 体 ，现 象 描 述 缺 少层 次 性 、 对 应性 描 述 实 验 现 象不 能 指 出 具 体生 成 物 的 名 称 【 规 范 答 案 】 (1)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(2)通 入 CO2气 体 有 白 色 沉 淀 生 成 ； 再 加 入 盐 酸 时 有 气 体 产 生 、白 色 沉 淀 溶 解 *答 题 要 领 *答 题 要 素 ：(1)现 象 描 述 要 全 面 ： 看 到 的 、 听 到 的 、 摸 到 的 、 闻 到 的 。(2)现 象 描 述 要 准 确 ： 如 A试 管 中 、 B处 有 (3)按 “ 现 象 +结 论 ” 格 式 描 述 ， 忌 现 象 结 论 不 分 、 由 结 论 推现 象 、 指 出 具 体 生 成 物 的 名 称 。得 分 点 及 关 键 词 ：针 对 不 同 状 态 可 按 以 下 模 板 回 答 ： (1)溶 液 中 颜 色 由 变 成 ， 液 面 上 升 或 下 降 (形 成 液面 差 )， 溶 液 变 浑 浊 ， 生 成 (产 生 ) 沉 淀 ， 溶 液 发 生 倒 吸 ，产 生 大 量 气 泡 (或 有 气 体 从 溶 液 中 逸 出 )， 有 液 体 溢 出 等 。(2)固 体 表 面 产 生 大 量 气 泡 ， 逐 渐 溶 解 ， 体 积 逐 渐 变 小 (变细 )， 颜 色 由 变 成 等 。(3)气 体 生 成 色 (味 )气 体 ， 气 体 由 色 变 成 色 ，先 变 后 (加 深 、 变 浅 、 褪 色 )等 。 如 图 所 示 ：(1)拔 开 试 管 a的 橡 皮 塞 ， 加 入 10 mL 6 mol L-1稀 硝 酸 和 1 g薄 铜 片 ， 立 即 将 带 有 导 管 的 橡 皮 塞 塞 紧 试 管 口 。 预 期 在 试 管 a中 可 观 察 到 哪 些 现 象 ？ 请 依 次 逐 一 写 出 _。 (2)在 反 应 开 始 时 ， 可 观 察 到 导 管 b中 的 现 象 为_。(3)试 管 c收 集 满 气 体 后 ， 用 拇 指 堵 住 管 口 ， 从 水 槽 中 取 出 。将 管 口 向 上 ， 松 开 拇 指 ， 片 刻 后 ， 再 次 堵 住 管 口 ， 将 试 管 再倒 置 于 水 槽 中 ， 松 开 拇 指 。 此 时 可 观 察 到 什 么 现 象 ？ 答 案 ： (1) 铜 片 与 稀 硝 酸 反 应 ， 表 面 有 无 色 气 泡 产 生 ， 反 应速 率 开 始 缓 慢 ， 后 逐 渐 加 快 ； 试 管 a上 部 空 间 由 无 色 变 为 红棕 色 ， 后 又 变 为 无 色 ； 试 管 a中 的 溶 液 由 无 色 变 成 浅 蓝 色 ； 反 应 结 束 时 ， 铜 片 全 部 溶 解(2)水 面 沿 导 管 b慢 慢 上 升 到 一 定 高 度 ， 然 后 又 回 落 ， 最 后 有气 泡 从 导 管 口 逸 出(3)水 进 入 试 管 ， 上 升 到 一 定 高 度 。 试 管 中 气 体 颜 色 由 红 棕 色变 为 无 色 。 1 开 发 新 材 料 是 现 代 科 技 发 展 的 方 向 之 一 。 下 列 有 关 材 料 的说 法 正 确 的 是 ( )A.合 成 纤 维 和 光 导 纤 维 都 是 有 机 高 分 子 材 料B.SiO2是 人 类 将 太 阳 能 转 变 为 电 能 的 常 用 材 料C.水 晶 、 玛 瑙 、 水 泥 和 瓷 器 都 是 硅 酸 盐 制 品D.氮 化 硅 陶 瓷 是 新 型 无 机 非 金 属 材 料【 解 析 】 选 D。 光 导 纤 维 的 成 分 是 SiO2， A错 ； 晶 体 硅 是 人 类将 太 阳 能 转 变 为 电 能 的 常 用 材 料 ， B错 ； 水 晶 、 玛 瑙 的 主 要 成分 是 SiO 2， C错 。 2 下 列 试 剂 中 ， 能 贮 存 在 带 磨 口 塞 的 玻 璃 试 剂 瓶 里 的 是 ( )A.KOH溶 液 B.液 溴C.Na2SiO3溶 液 D.氢 氟 酸【 解 析 】 选 B。 A项 KOH与 SiO2反 应 生 成 矿 物 胶 K2SiO3， C项Na2SiO3本 身 就 属 于 矿 物 胶 ， D项 HF与 SiO2反 应 。 3 常 温 下 ， 下 列 不 发 生 反 应 的 一 组 物 质 是 ( ) 硅 与 NaOH溶 液 硅 与 盐 酸 硅 与 氢 氟 酸 二氧 化 硅 与 碳 酸 钠 二 氧 化 硅 与 NaOH溶 液 二 氧 化 硅与 浓 硝 酸A B C D 【 解 析 】 选 D。 常 温 下 ， 硅 能 与 氟 气 、 氢 氟 酸 和 强 碱 溶 液 反 应 ，二 氧 化 硅 能 与 NaOH溶 液 、 氢 氟 酸 反 应 。 4 昆 仑 玉 常 用 于 制 作 奖 牌 等 纪 念 品 ， 其 主 要 成 分 是 由 “ 透 闪石 ” 和 “ 阳 起 石 ” 组 成 的 纤 维 状 微 晶 结 合 体 ， 其 中 透 闪 石 的化 学 成 分 为 Ca2Mg5Si8O22(OH)2。 下 列 有 关 说 法 不 正 确 的 是 ( )A Ca2Mg5Si8O22(OH)2属 于 硅 酸 盐B 昆 仑 玉 是 混 合 物 ， 透 闪 石 中 Mg元 素 与 Ca元 素 的 质 量 比 是3 2C 透 闪 石 的 化 学 式 写 成 氧 化 物 的 形 式 为 ：2CaO 5MgO 8SiO 2 H2OD 透 闪 石 是 一 种 新 型 无 机 非 金 属 材 料 ， 可 能 易 溶 于 水 【 解 析 】 选 D。 由 组 成 元 素 可 知 透 闪 石 属 于 硅 酸 盐 ， A正 确 ；透 闪 石 中 Mg元 素 与 Ca元 素 的 质 量 比 为 (24 5) (40 2)=3 2， B正 确 ； 透 闪 石 的 氧 化 物 表 示 形 式 符 合 原 化 学 式 中 各元 素 的 物 质 的 量 之 比 ， C正 确 ； 玉 石 属 于 传 统 无 机 非 金 属 材 料 ，不 溶 于 水 ， D错 误 。 5 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 ( )选 项 操 作 及 现 象 溶 液A 通 入 足 量 的 CO2， 溶 液 变 浑 浊 饱 和 Na2CO3溶 液B 通 入 CO2， 溶 液 变 浑 浊 。 继 续 通 入 CO2至 过 量 ， 浑 浊 消 失 。 Na2SiO3溶 液C 通 入 CO 2， 溶 液 变 浑 浊 。 再 加 入 品 红 溶液 ， 红 色 褪 去 。 Ca(ClO)2溶 液D 通 入 CO2， 溶 液 变 浑 浊 。 继 续 通 入 CO2至 过 量 ， 浑 浊 消 失 。 再 加 入 足 量 NaOH溶 液 ， 又 变 浑 浊 。 Ca(OH)2溶 液 【 解 析 】 选 B。 A选 项 中 生 成 的 NaHCO3结 晶 析 出 导 致 溶 液 变 浑浊 ， 因 为 NaHCO3的 溶 解 度 小 于 Na2CO3的 溶 解 度 ， 且 反 应 消 耗 了水 ， 生 成 了 质 量 更 多 的 NaHCO3， A正 确 ； B选 项 中 生 成 的 沉 淀是 H2SiO3， 不 与 过 量 的 CO2反 应 ， 不 会 变 澄 清 ， B错 误 ； C选 项中 反 应 生 成 CaCO3沉 淀 和 HClO， HClO使 品 红 溶 液 褪 色 ， C正 确 ；D选 项 中 先 生 成 CaCO3， 后 生 成 Ca(HCO3)2， Ca(HCO3)2与 NaOH溶液 反 应 又 生 成 CaCO3， D正 确 。 6.将 足 量 CO2通 入 KOH和 Ca(OH)2的 混 合 稀 溶 液 中 ， 生 成 沉 淀 的物 质 的 量 (n)和 通 入 CO2体 积 (V)的 关 系 正 确 的 是 ( ) 【 解 析 】 选 D。 发 生 的 反 应 依 次 为 ： Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O 2KOH+CO2=K2CO3+H2O K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2对 照 图 像 应 选 D。 7.世 博 会 中 国 馆 “ 东 方 之 冠 ” 由 钢 筋 混 凝 土 、 7 000多 块红 色 铝 板 和 1 200多 块 玻 璃 等 建 成 。(1)铝 _(填 “ 是 ” 或 “ 不 是 ” )红 色 的 ， 铝 板 和 玻 璃 均 易被 烧 碱 腐 蚀 ， 原 因 是 _、_。 (用 化 学 方 程 式 表 示 )(2)生 产 硅 酸 盐 水 泥 和 普 通 玻 璃 都 需 要 用 到 的 主 要 原 料 是_。(3)石 英 玻 璃 化 学 稳 定 性 强 、 膨 胀 系 数 小 ， 是 一 种 特 种 玻 璃 ，石 英 玻 璃 的 主 要 成 分 是 _； 有 机 玻 璃 (聚 甲 基 丙 烯酸 甲 酯 )实 际 上 不 是 硅 酸 盐 材 料 ， 而 是 一 种 _(选 填“ 橡 胶 ” 、 “ 纤 维 ” 或 “ 塑 料 ” )。 【 解 析 】 (1)铝 是 银 白 色 金 属 ， 而 红 色 铝 板 是 添 加 红 色 物 质 所致 ， Al、 玻 璃 中 的 SiO2均 能 与 NaOH发 生 反 应 而 易 被 腐 蚀 ， 化学 方 程 式 分 别 为 ： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。(2)生 产 水 泥 与 玻 璃 的 主 要 原 料 都 用 到 CaCO3。(3)石 英 玻 璃 主 要 成 分 为 SiO2， 有 机 玻 璃 不 是 硅 酸 盐 材 料 ， 而是 由 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 在 一 定 条 件 下 通 过 加 聚 反 应 合 成 ， 因 此 ，有 机 玻 璃 属 于 塑 料 。答 案 ： (1)不 是 2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO2+3H2SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(2)CaCO3 (3)SiO2 塑 料