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111第一节 无机非金属材料的主角硅【高考目标定位】考纲导引考点梳理1.了解C,Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2. 了解C,Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。1.碳、硅。2.CO2和SiO2。3.硅酸和硅酸盐。4.无机非金属材料。【考纲知识梳理】一、硅及其化合物之间的相互转化关系二、碳的氧化物（CO、CO2）性质的比较：氧化物一氧化碳二氧化碳物理性质无色无味气体、有毒、难溶于水，能与人体中血红蛋白迅速结合，是一种严重的大气污染物无色略带酸味气体，无毒，能溶于水，固态时俗称“干冰”。 是产生温室效应的气体之一。化学性质1 可燃性2 还原性：（CuO、Fe2O3、H2O反应）3 不成盐氧化物1 不能燃烧2 与C、Mg等反应，表现氧化性3 酸性氧化物（与碱反应）实验室制法浓硫酸 HCOOH CO + H2OCaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2收集方法排水法向上排空气法检验方法点燃后在火焰上分别罩上干燥的烧杯和沾有澄清石灰水的烧杯使澄清石灰水变浑浊用途燃料、化工原料化工原料、灭火等相互转化C + CO2 2CO （高温） 2CO + O2 2CO2（点燃）三、CO2和SiO2物 质二氧化硅二氧化碳化学式SiO2CO2晶体类型原子晶体分子晶体物理性质硬度大、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高温盛碱液的试剂瓶用橡皮塞CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或CO2 + NaOH = 2NaHCO3与盐反应SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2高温SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClOCO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3与碱性氧化物反应高温SiO2 + CaO CaSiO3 CO2 + Na2O Na2CO3四、硅、硅酸及硅酸盐:1.硅：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅为原子晶体，灰黑色、有金属光泽、硬度大而脆、熔沸点高。导电性介于导体和绝缘体之间，是常用的半导体材料。化学性质：常温Si + 2F2 = SiF4 ；Si + 4HF = SiF4 + 2H2 ；Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2高温加热：Si + O2 SiO2； Si + 2Cl2 SiCl4 ；Si + 2H2 SiH4 。自然界中无游离态高温的硅，工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅制取粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO2.硅酸（H2SiO3或原硅酸H4SiO4）：难溶于水的弱酸，酸性比碳酸还弱。3.硅酸钠：溶于水，其水溶液俗称“水玻璃”，是一种矿物胶。盛水玻璃的试剂瓶要使用橡胶塞。能与酸性较强的酸反应：Na2SiO3 + 2HCl H2SiO3(白)+ 2NaCl；Na2SiO3 + CO2 + H2O H2SiO3+ Na2CO3五、水泥、玻璃和陶瓷等硅酸盐产品的主要化学成分、生产原料及其用途硅酸盐材料是传统的无机非金属材料：玻璃、水泥、各种陶瓷等都是以黏土、石英和长石等为原料生产的硅酸盐制品，比较如下（表186）硅酸盐产品水 泥玻 璃原 料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英反应原理发生复杂的物理化学变化（不作要求）高温SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2高温SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2主要设备水泥回转窑玻璃窑主要成分3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反应条件高温高温陶瓷生产的一般过程：混合成型干燥烧结冷却陶瓷，随着现代科学技术的发展，一些具有特殊结构、特殊功能的新型无机非金属材料如高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等相继被生产出来。【要点名师精解】（一）硅1.存在：自然界中仅有 态存在，地壳里硅的含量居第 位。2.晶体结构：晶体硅与金刚石结构相似：属于 晶体，该晶体中每个硅原子以 键与 个硅原子相连构成一个小正四面体，以此为单元向空间无限延伸构成空间网状结构。由于 ，晶体硅的熔沸点或硬度均低于或小于金刚石。3.物理性质： 【例1】下列物质：H3O+晶体硅 金刚石 CH4 NH4+ CHCl3 NH3，其中晶体或分子的空间结构均不属于正四面体的是 （ ）A. B. C. D.答案：C4.化学性质：（完成下列方程式）常温下（F2、HF和强碱）加热或高温下（O2、Cl2反应）5.工业制备：思考与交流：硅和铝有哪些相同点、不同点？（二）二氧化硅1. 二氧化硅的晶体结构在SiO2晶体中一个Si原子跟四个O原子形成 个共价键，即每1个Si原子周围结合 个O原子，同时每个O原子跟 个Si原子相结合。二氧化硅晶体中Si原子与O原子以 的比率组成立体网状结构的原子晶体。晶体中1个Si原子与周围的4个O原子形成 结构2. 物理性质： 3. 化学性质：a.弱氧化性：b.具有酸性氧化物的通性：c.与酸反应：SiO2+HF-4. 用途：_例2. 下列说法正确的是（ ）A二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物B二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸C二氧化碳通入水玻璃可能得到原硅酸D因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强答案：A（三）硅酸、原硅酸1. 硅酸（H2SiO3)、原硅酸（H4SiO4)的性质：2. 硅酸（H2SiO3)的制备：（四）硅酸盐1. 硅酸钠水溶液叫水玻璃。在空气中会变质，反应式为： 。2. 硅酸盐氧化物表示法：金属氧化物SiO2H2O硅酸钠（Na2SiO3）可表示为： ；正长石（KAlSi3O8)可表示为： 。高岭石Al2(Si2O5)(OH)4可表示为： ；3. 硅酸盐的用途：a.土壤保肥 b. 硅酸盐产品：硅酸盐产品主要原料设备反应原理主要成分特性水泥玻璃陶瓷不作要求不作要求例3. 不能用磨口玻璃瓶贮存的一组物质是 （ ） A溴水 氯水 碘水 B氢溴酸 盐酸 氢硫酸C浓硫酸 浓硝酸 浓盐酸 DNaOH溶液 Na2CO3溶液 水玻璃答案：D玻璃是石英砂和碳酸钠熔融所得的硅酸钠熔体,水玻璃是硅酸钠溶液，磨口瓶因磨砂使表面积增大，容易粘连。玻璃瓶与溶液含同种物质，易发生扩散，硅酸钠呈碱性。【感悟高考真题】1（2010全国卷1）下列叙述正确的是ALi在氧气中燃烧主要生成B将SO2通入溶液可生成沉淀C将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸D将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu【解析】A错误，因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O,直接取材于第一册课本第二章第三节； B错误，酸性：HClH2SO3H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀，因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2；D错误，溶液中该反应难以发生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态！C正确，强酸制弱酸，酸性：H2CO3HClO,反应为：CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3+2HClO，直接取材于课本第一册第四章第一节；【答案】C【命题意图】考查无机元素及其化合物，如碱金属，氯及其化合物，碳及其化合物，硫及其化合物，氮及其化合物等A、B、C选项直接取材于高一课本，D取材于高二第一章氮族。【点评】再次印证了以本为本的复习策略，本题四个选项就直接取材于课本，属于简单题，不重视基础，就有可能出错！3.（2010福建卷）下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3解析：本题考察考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况，可用代入法，即把各选项中的X,Y,Z带入又吐的圆圈中进行判断，C中CO2在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石和碳酸钠。答案：C4.（2010山东卷）下列推断正确的是ASiO2 是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应BNa2O、Na2O2组成元素相同，与 CO2反应产物也相同CCO、NO、 NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在D新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色解析：酸性氧化物能够跟碱反应，生成盐和水的氧化物，故A正确，因为, 与反应生成, 与反应除生成外，还生成，故B错；在空气中会发生反应，故C错；因为新制氯水中含有,故滴入少量的紫色石蕊的现象是先变红，后褪色，故D错。答案：A5.（2010上海）下列实验过程中，始终无明显现象的是ANO2通入FeSO4溶液中 BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AlCl3溶液中 DSO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中答案：B解析：此题考查了常见元素化合物知识。NO2通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸，其将亚铁盐氧化为铁盐，溶液颜色由浅绿色变为黄色，排除A；CO2和CaCl2不反应，无明显现象，符合，选B；NH3通入后转化为氨水，其和AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀，排除C；SO2通入酸化的硝酸钡中，其被氧化为硫酸，生成硫酸钡沉淀，排除D。易错警示：解答此题的易错点是：不能正确理解CO2和CaCl2能否反应，由于盐酸是强酸，碳酸是弱酸，故将CO2通入CaCl2溶液中时，两者不能发生反应生成溶于盐酸的碳酸钙沉淀。5.（2010上海卷）胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8.nH2O)等化合物。1)三硅酸镁的氧化物形式为 ，某元素与镁元素不同周期但在相邻一族，且性质和镁元素十分相似，该元素原子核外电子排布式为 。2)铝元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子、 种不同能级的电子。3)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径 (填“大”或“小”)，该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为： 4) Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是 。aAl2O3、MgO和SiO2都不溶于水bAl2O3、MgO和SiO2都是白色固体 cAl2O3、MgO和SiO2都是氧化物 dAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点答案：1)2MgO.3SiO.nH2O、1s22s1；2)13、5；3)大、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；4)ad。解析：此题考查了硅化合物、元素周期表、原子的核外电子排布、原子的核外电子运动状态、元素周期律等知识。1）根据胃舒平中三硅酸镁的化学式和书写方法，其写作：2MgO.3SiO.nH2O；与镁元素在不同周期但相邻一族的元素，其符合对角线规则，故其是Li，其核外电子排布为：1s22s1；2)中铝元素原子的核外共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种；有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级；3)与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素是钠，其离子半径大于铝的离子半径；两者氢氧化物反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；4)分析三种氧化物，可知三者都不溶于水且都具有很高的熔点。技巧点拨：硅酸盐用氧化物的形式来表示组成的书写顺序是：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物非金属氧化物二氧化硅水，并将氧化物的数目用阿拉伯数字在其前面表示。比如斜长石KAlSi3O8：K2OAl2O36SiO2。6.（2010上海卷）向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：2)整个过程中的还原剂是 。3)把KI换成KBr，则CCl4层变为_色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。4)加碘盐中含碘量为20mg50mgkg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若庄Kl与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2 L(标准状况，保留2位小数)。答案：1）I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl；2）KI、I2；3）红棕、HBrO3Cl2HIO3；4）10.58。解析：此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时，其将KI中的I元素氧化成碘单质；等CCl4层变紫色后，再滴加氯水时，其将碘单质进一步氧化成碘酸。1）根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I元素的化合价从0+5，升高5价，Cl元素的化合价从0-1，降低1价，综合得失电子守恒和质量守恒，可配平出：I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl；2）分析整个过程中化合价升高的都是I元素，还原剂为：KI和I2；3）KI换成KBr时，得到的是溴单质，则其在CCl4中呈红棕色；继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3，故其氧化性强弱顺序为：HBrO3Cl2HIO3；4）综合写出反应方程式：KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20g，根据质量守恒，可知：换算成碘酸钾的质量为：33.70g，物质的量为：0.16mol，则需要消耗Cl2的体积为：（20g/127g.mol-1）322.4L/mol=10.58L。解法点拨：守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础。在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等；原子守恒（或称质量守恒），也就是反应前后各元素原子个数相等；得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子数一定等于得电子数，即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒，简化了计算过程，顺利解答。7.（09广东理基）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料ABCD答案：C8.（09江苏）下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是abcAAlAlCl3Al（OH）3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DCH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO答案：B9.（09浙江）15分单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭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450500），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示意图网INCLUDEPICTURE C:.DOCUME1ADMINI1LOCALS1TempHyperSnapClipImage.jpg * MERGEFORMAT 相关信息如下：四氯化硅遇水极易水解；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；有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162请回答下列问题：（1）写出装置A中发生反应的离子方程式 。（2）装置A中g管的作用是 ；装置C中的试剂是 ；装置E中的h瓶需要冷却的理由是 。（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 （填写元素符号）。（4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2MnO48H5Fe3Mn24H2O滴定前是否要滴加指示剂？ （填“是”或“否”），请说明理由 。某同学称取5.000g残留物后，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000102 mol/L KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是 答案：15分（1）MnO24H2ClMn2Cl22H2O；（2）平衡压强，使液体顺利流出并防止漏气；浓硫酸；产物SiCl4沸点低，需要冷凝收集；（3）Al、P、Cl；（4）否；KMnO4溶液的紫红色可指示反应终点；4.480%；10.（09广东理基）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料ABCD答案：C【考点精题精练】1某硅酸盐样品中锌的质量分数为586，其化学组成用氧化物形式可表示为nZnOSiO2，则n值等于A05B1C2D3答案：C2下列说法正确的是ASiO2是酸性氧化物不跟任何酸反应 B水玻璃敞口存放，呆能有白色胶状沉淀析出C高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强DSiO2和CO2化学性质虽然相似，但两者的结构完全不同答案：BD3含硅物质在生产生活中应用广泛，下列含硅物质的用途中涉及化学性质的是A单晶硅制芯片 B制光导纤维金刚砂（碳化硅）作砂轮的磨料 水玻璃作黏合剂 答案：D4Al2O32SiO22H2O是一种 A含氧酸B硅酸盐 C铝酸盐 D混合物答案：B5在炼铁、制玻璃和制水泥三种工业生产中,都需要的原料是 A生石灰 B石灰石 C石英 D纯碱答案：B6下列说法中，正确的是A 水晶和陶瓷的主要成分都属于硅酸盐 B 单质硅是制造光导纤维的材料C 硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料 D 工业上用盐酸刻蚀玻璃答案：D7关于水玻璃的叙述不正确的是A它是一种矿物胶，既不能燃烧也不易腐蚀 B在建筑工业上可用作粘合剂和耐火材料C它在空气中易变质，因为SiO32-+CO2+2H2OH4SiO4+CO32- D水玻璃的主要成分是二氧化硅 答案：D8将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是A Na2SiO3 B Na2CO3、Na2SiO3 C Na2CO3、SiO2 D SiO2答案：A9下列物质的主要成分不是SiO2的是 A石英 B水晶 C金刚砂 D玛瑙答案：C10下列物质：氢氟酸；浓H2SO4；烧碱溶液；Na2CO3固体；氧化钙； 浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有 A B全部 C D答案：C11二氧化硅属于酸性氧化物，理由是 ASi是非金属元素 BSiO2对应的水化物是可溶性弱酸CSiO2与强碱反应生成盐和水 DSiO2不能与酸反应 答案：C12下列说法正确的是A实验室用玻璃瓶保存氢氟酸B二氧化硅溶于水显酸性C二氧化硅是空间立体网状结构,因此它的性质很活泼D水晶，玛瑙等做的手链不能用KOH溶液来清洗答案：D13实验室融化NaOH固体，不能选用的坩埚是A铁坩埚 B石墨坩埚 C石英坩埚 D氧化铝坩埚答案：D14下列说法正确的是ASiO2是酸性氧化物不跟任何酸反应 B水玻璃敞口存放，呆能有白色胶状沉淀析出C高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强DSiO2和CO2化学性质虽然相似，但两者的结构完全不同答案：BD15能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是ACO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水 BCO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀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答案：CD16.（2010山东济宁模拟）下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是（ ）向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2； 向Fe（OH）3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸； 向AgNO3溶液中逐滴加入过量氨水； 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸 A B C D答案：B17.（2010吉林通化模拟）某学习小组为了探究碳酸钠溶液与盐酸的反应，将等体积的a mol/LNa2CO3溶液和b mol/L盐酸相互滴加混合，收集的气体体积大小关系为：V1V20。下列有关说法正确的是 AV1是盐酸滴入到碳酸钠中产生的气体 B2abaCa=b D2a=b 答案：B18.（2010北京崇文区模拟）下列叙述正确的是 在CaCl2和NH4Cl中均既含有共价键又含有离子键；用蒸馏水即可鉴别甲苯、乙醇和四氯化碳三种无色液体；KAl(SO4)2与Ba(OH)2溶液按照溶质的物质的量之比1:2混合，充分反应后，所得溶液呈中性；除去混在SiO2 中的少量CaCO3可加足量盐酸并过滤。 A. B. C. D. 答案：B19.（2010广东湛江模拟）在春节联欢晚会等舞台上人工制造云雾缭绕的方法是 CA燃烧白磷 B燃烧镁粉 C释放干冰 D浓盐酸和浓氨水同时喷酒答案：C20.（2010安徽六安模拟）当压力达到220atm、温度达到374C时，水成为“超临界状态”，此时水可将等含碳化合物转化为有机物，这就是“水热反应”。生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源。下列说法不正确的是（ ）A“水热反应是一种复杂的物理化学变化B火力发电厂可以利用废热，将二氧化碳转变为能源物质C随着科技的进步，“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环D二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应，属于放热反应答案：D21.（2010安徽六安模拟）下图的实验装置用来分离CO2和CO气体并干燥。图中a为止水夹，b为分液漏斗的活塞，通过Y型管和止水夹分别接c、d两球胆，现装置内的空气已排尽。为使实验成功，甲、乙、丙分别盛放的溶液是（ ） A.NaHCO3饱和溶液 12 molL1盐酸 18.4 molL1H2SO4 B.Na2CO3饱和溶液 2 molL1H2SO4 NaOH饱和溶液 C.NaOH饱和溶液 2 molL1H2SO4 18.4 molL1H2SO4D.18.4 molL1H2SO4 NaOH饱和溶液 18.4 molL1H2SO4答案：C22.（2010山东聊城模拟）将足量的CO2不断通入KOH、Ba（OH）2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2体积的关系可表示为答案：C23.（2010广东云浮模拟）联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕，很多人称这次大会为“人类拯救地球的最后机会”。据报道，在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的会导致温室效应的气态化合物，它的结构式为：16O=C=18O。下列说法正确的是A16O与18O为同种核素B16O=C=18O与16O=C=16O互为同位素C16O=C=18O的化学性质与16O=C=16O完全不同D目前提出的“零碳经济”，目标是不再向环境排放CO2，有利于控制温室效应答案：D24.（2010福建福州模拟）难溶于水的金属氧化物是( )A. SiO2 B. CO2 C. Na2O2 D. MnO2答案：D25.（2010山西阳泉模拟）下面有三则关于“CO2”的消息：（1）1999年美国科学杂志报道：在40Gpa的高压下，用激光器加热到1800K，人们成功地制得了原子晶体干冰。（2）CCTV科技博览报道，2004年3月中科院首创用CO2合成降解塑料聚二氧化碳。（3）超临界流体是温度和压力同时高于临界值的流体，也即压缩到具有接近液体密度的气体，是物质介于气态和液态之间的一种新的状态。 针对以上消息，下列推断中正确的是聚二氧化碳塑料是通过加聚反应得到的；原子晶体干冰易汽化，可用作致冷剂；原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料；原子晶体干冰有很高的熔点、沸点；聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体；聚二氧化碳塑料都属于纯净物；聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染；超临界二氧化碳与CO2的物理性质不同，但化学性质相同；超临界二氧化碳可能是一种原子晶体；超临界二氧化碳代替氟利昂可减轻对臭氧层的破坏A. B. C. D.答案：C26三硅酸镁被用来治疗胃溃疡是因为该物质不溶于水，服用后中和胃酸作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8nH2O改写成氧化物形式为：_ _，写出和胃酸反应的化学方程式：_ _。答案：2MgO3SiO2nH2O，化学方程式为：2MgO3SiO2nH2O +4HCl=2MgCl2+3SiO2+(2+n) H2O27黏土是很多硅酸盐产品的原料之一，创造历史、享誉全球的景德镇陶瓷就是利用了当地的优质黏土资源。请回答下列问题：（1）黏土主要有效成分的化学式为AL2Si2Ox（OH）4，其中x的值是_，若以氧化物形式表示，应写为_。（2）在黏土资源丰富的地区还可以兴建水泥厂、玻璃厂、硫酸厂等，这些工厂中属于硅酸盐工业的有_，玻璃厂生产雕花玻璃过程所依据的化学原理是_(用化学方程式表示)。答案：（1）5；Al2O32SiO22H2O（2）水泥厂、玻璃厂；SiO2+4HF=SiF4 +2H2O28用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：1计算机的芯片的主要成分是 ；2光导纤维的主要成分是 ：3目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 ；4用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为 的化合物；5有一大类化合物，结构独特，兼备无机材料和有机材料双重性能，有耐温、电绝缘性好、难燃、憎水、耐腐蚀等特性，广泛用于航空航天、电子电气、建筑、运输等行业，用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、防水、防潮，已为现代社会不可替代的新材料。这类材料在分子结构上的特点是 和 。 答案：1硅（或Si或单晶硅） 2二氧化硅（或SiO2） 3硅（或Si） 4铝硅酸盐（或硅铝酸盐）注：此题明确是分子筛，不应答硅胶，答硅酸盐也不给分。 5具有SiO键 与硅相连的烃基29.（2010北京崇文区模拟）高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。工业上以软锰矿（主要成分是MnO2）为原料制备高锰酸钾晶体。请回答下列问题：（1）通常高锰酸钾保存在棕色试剂瓶中，下列试剂不需要用棕色试剂瓶保存的是 （填字母代号）。a.浓硝酸 b. 氯水 c. 烧碱 （2）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与下列物质不同的是 （填字母代号）。a. 84消毒液（主要成分是NaClO） b. 75%酒精c. 臭氧 d. 双氧水（3）写出MnO2催化H2O2溶液制氧气的化学方程式 。（4）在用软锰矿制备高锰酸钾的生产中需要纯净的CO2气体。 若实验室要制备纯净的CO2，从下列给出的试剂中最好选择 （填字母代号）。a. 石灰石 b. 浓盐酸 c. 稀硫酸 d. 纯碱 与上述所选试剂对应的气体发生装置是 （填字母代号）。（5）通常状况下，酸性高锰酸钾溶液不能与下列物质中的 反应（填字母代号）。 a. 乙醇 b. Na2SO3溶液 c. 环己烯 d. 苯 e. FeSO4溶液将用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液滴入盛有足量草酸溶液的试管中，振荡后，观察到的现象是 。已知1mol草酸参加反应时转移的电子数是26.021023，锰元素在生成物中的化合价为+2。请写出此反应的化学方程式 。答案：(1) c （1分）(2) b （1分）(3) 2H2O2 2H2O + O2 （2分）(4) cd （1分）c （1分）(5) d （1分）高锰酸钾溶液的紫色褪去 （1分） 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O30.（2010广东湛江模拟）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H49.0kJ/mol测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。c(mol/L)0.751.000.500.250310t(min)CO2CH3OH从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)_mol/(Lmin)。该反应的平衡常数表达式为_。下列措施中能使n(CH3OH)n(CO2)增大的是_。A升高温度 B充入He(g)，使体系压强增大C将H2O(g)从体系中分离 D再充入1mol CO2和3mol H2在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2 CO22 COO2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH4eO22H2O则阴极反应式为：_。有人提出，可以设计反应2CO2CO2（H0、S0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：_答案：0.225 C、D 2CO24e2H2O2 CO4OH 不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行31.（2010安徽合肥模拟）取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10 mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1 molL-1的盐酸，标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸溶液体积之间关系如图所示，试回答下列问题：原NaOH溶液的物质的量浓度为 。曲线A表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中溶质的物质的量之比为 。曲线B表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积（标准状况）的最大值为 mL。答案： （2分） 0.75mol/L 。（2分） n（Na2CO3）：n（NaOH ） = 1:3 。（2分）112 mL。32.（2010山东日照模拟）中学常见的某反应的化学方程式为A+BC+D+H2O（未配平，反应条件略去）。请回答下列有关问题。 （1）若A是铁，B是稀硝酸（过量），且A可溶于C溶液中。则A与C反应的离子方程式为 。 （2）若C、D均为气体，且都能使澄清石灰水变浑浊，则上述反应的化学方程式为 。 （3）若C是无色刺激性气味的气体，其水溶液呈弱碱性。C能发生催化氧化反应，写出该反应的化学方程式 。 （4）若D为氯碱工业的主要原料，C是造成温室效应的主要气体之一，则上述的反应的化学方程式为 答案：（1）2Fe3+Fe=3Fe2+（2分） （2）C+2H2SO4（浓）=CO2+2SO2+2H2O（2分）高温催化剂 （3）4NH3+5O2 =4NO+6H2O（2分）（4）2HCl+Na2 CO3=2NaCl+CO2+H2O或HCl+NaHCO3=NaCl+CO2+H2O33.（2010山东聊城模拟）某无色溶液X，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe3+、AlO2、CO32、SO42中的若干种离子组成，取该溶液进行如下实验： 白色沉淀乙气体B过量氢氧化钡溶液气体A过量碳酸氢铵溶液气体A溶液错误！未找到引用源。过量盐酸X白色沉淀甲溶液II（1）气体A的成分是 （填化学式，下同）（2）写出步骤发生反应的所有离子方程式 。（3）写出步骤形成白色沉淀甲的离子方程式 。（4）通过上述实验，可确定X溶液中一定存在的离子是 ，尚未确定是否存在的离子是 ，只要设计一个简单的后续实验就可以确定该离子是否存在，该方法是 。【解析】加入过量盐酸有气体产生，说明原溶液中一定有CO32，则溶液中一定没有Ag+、Ba2+、Al3+、Fe3+等离子，它们与CO32发生反应；加入碳酸氢铵产生气体和沉淀，说明原溶液中含有AlO2离子，因为它与氢离子反应生成氯离子，而氯离子与碳酸氢根相互促进水解生成白色沉淀氢氧化铝和气体二氧化碳，溶液中含有NH4+、HCO3-、Na+、Cl-，加入氢氧化钡，能与HCO3-反应生成碳酸钡白色沉淀，故也判断不了是否一定存在硫酸根。111
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