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4.1无机非金属材料的主角-硅 【2013考纲解读】 考纲内容 能力要求 考向定位 1．了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2．了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。 1．碳族元素的组成、结构、性质及相互关系。 2．C、CO、CO2、CaCO3的性质和用途，CO32-的检验。 3．金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质 4．新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的特点。 碳及其化合物的相互转化关系是高考的重要内容，主要考点有①碳族元素的原子结构特征及性质；②碳的同素异形体比较；③碳的两种氧化物的比较及检验；④碳酸盐的性质与检验。⑤硅及其化合物转化关系；⑥无机非金属材料。 今后的命题方向①以碳及其化合物的相互转化关系为基础综合考查元素及化合物知识；②以CO的还原性为命题点，综合考查化学实验设计和氧化还原反应；③以碳及其他元素形成的化合物为命题点，设计框图，综合考查推理能力、分析、综合等诸种思维能力。 【重点知识梳理】 一、碳单质及其性质 1．碳的同素异形体 碳的同素异形体有金刚石（原子晶体）、石墨（过渡型晶体）、C60（分子晶体）、无定形炭（如 木炭、活性炭等）。不同的同素异形体，具有不同的物理性质。 同素异形体的比较 同素异形体 金刚石 石墨 C60 晶体结构 正四面体，空间网状的原子晶体 平面层状正六边形结构，层间以范德华力相结合 笼状结构，型似足球，分子间以范德华力结合成分子晶体 主要性质 熔点和沸点较高，硬度大，难溶于溶剂，不能导电 熔点很高，质软有滑腻感，是电的良导体 易与金属掺杂形成超导体 主要用途 钻具、装饰品 润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料 高温润滑剂、耐热防火材料 2．碳的化学性质 碳在常温下性质比较稳定，很难被氧化，但在点燃或加热的条件下也能跟其它物质发生化学反应，在低于7100C下，碳一般生成CO2，高于10000C，一般生成CO。 ①还原性 C 2CuO2Cu CO2↑ 3C 2Fe2O34Fe 3CO2↑ C CO22CO C H2Og CO H2 C 4HNO3（浓）CO2↑ 4NO2↑ 2H2O ②可燃性 CO22CO2 2CO22CO 二、一氧化碳和二氧化碳的比较 CO CO2 氧化物类型 不成盐氧化物 酸性氧化物 物理性质 无色、无味、有毒气体，比空气轻、难溶于水 无色、无味气体，比空气重，常温下1体积H2O溶解1体积CO2 化学类型 酸碱性 不反应 与盐[CaClO2、Na2SiO3、NaAlO2、 C6H5ONa] 可燃性 2CO O2 22CO2 不能燃烧，一般情况下不助燃 氧化还原性 有还原性3CO Fe2O32Fe 3CO2 CO H2Og CO2 H2 无还原性，有弱氧化性CO2 C2CO CO2 2Mg22MgO C ④实验室制法 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2↑ ⑤工业制法 C H2Og CO H2 CaCOCaO CO2↑ ⑥检验方法 点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯，无水雾出现，罩沾有澄清的石灰水的烧杯，出现浑浊 使澄清的石灰水变浑浊 ⑦主要用途 燃料、还原剂、化工原料 灭火剂、致冷剂、人工降雨、制纯碱、尿素等作用 三、二氧化碳实验室制法 在实验室里，常用稀盐酸跟大理石（或石灰石）反应来制得二氧化碳，这个反应在常温时就能进行，因而不需要酒精灯等加热装置。反应物大理石是固体，可装在锥形瓶或平底烧瓶里；盐酸是液体，可由长颈漏斗加入。如下表所示 药品 碳酸钙和稀盐酸 反应原理 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2↑ 实验装置 发生装置与制H2的发生装置相同 收集装置一般只能用向上排空气法收集 检验 用澄清石灰水 验满 用燃着的木条伸到瓶口，若木条熄灭，则收集已满 四、碳酸盐及碳酸氢盐的性质分析 2.碳酸钠与.碳酸氢钠性质比较 比较项目 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 苏打 小苏打 物理性质 色态 白色固体 白色固体 溶解性（在水中） 易溶 较易溶 化学性质 与盐酸反应 Na2CO32HCl2NaClCO2↑2H2O NaHCO3HClNaClCO2↑ H2O 与氢氧化钠反应 不反应 NaHCO3NaOHNa2CO3 H2O 与氯化钙反应 Na2CO3CaCl2CaCO32 NaCl 不反应 稳定性 稳定 受热易分解 转化 Na2 CO3 NaHCO3 用途 玻璃、造纸、发酵粉、治胃病 3..CO32-和H CO3-的检验方法 五、硅及其化合物的性质、用途 1．单质硅的性质、用途 硅常温下性质稳定，高温时性质活泼，主要表现为还原性。 硅 物理性质 灰黑色固体，有金属光泽，硬而脆，熔沸点高，是良好的半导体材料 还原性 与单质反应 Si O2 SiO2 Si 2F2 SiF4 与酸反应 Si 4HF SiF4↑ 2H2↑ 与碱溶液反应 Si2NaOHH2ONa2SiO3 2H2↑ 用途 制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池，制变压器铁芯，制耐酸设备。 2．二氧化硅的性质、用途 二氧化硅 存在 岩石、硅石、石英等 物理性质 纯净的二氧化硅是无色晶体，质硬而难溶于水。 化学性质 与水 不能与水反应 与酸 除HF外不反应 与NaOH溶液 SiO22NaOHNa2SiO3 2H2 O 与CaO SiO2 CaO CaSiO3 与Na2CO3 固体 SiO2Na2CO3CO2↑ Na2SiO3 用途 用于光纤通信、光学仪器、钟表、电子部件 【特别提醒】1。硅及二氧化硅的特性一定要记牢固（硅与强碱溶液、氢氟酸、氟气常温下反应；二氧化硅与氢氟酸反应而不与其它酸反应，也不与水反应）。 2．要特别注意硅和二氧化硅的用途。例如硅是良好的半导体材料，用来制造计算机的芯片，二氧化硅是制取光导纤维的主要原料。 六、硅及二氧化硅的结构 3．在它们的结构中含有很强的作用共价键，因此它们均属于高熔沸点、高硬度的物质。 七、无机非金属材料 1．传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的比较 传统硅酸盐材料 新型无机非金属材料 重要材料 水泥、玻璃、陶瓷等 高温结构陶瓷、光导纤维等 优点 抗腐蚀、耐高温 抗腐蚀、耐高温 缺点 质脆经不起热冲击 特性 耐高温、强度高、具有电学特性、具有光学特性、具有生物功能。 2．玻璃小结 普通玻璃熔化后急剧冷却得钢化玻璃；熔化后加入氧化铅得光学玻璃；熔化后加入氧化亚铜得红玻璃；熔化后加入氧化钴得蓝玻璃；有机玻璃属于塑料。 【高频考点解读】 考点1 碳族元素 例1、下图所示为常见气体制备、分离、干爆和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。 （1）若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为 （填代号）。能验证CO氧化产物的现象是 。 （2）停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应 ，活塞b应 。需要加热的仪器装置有 （填代号），m中反应的化学方程式为 。 （3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改改加浓氨水，圆地烧瓶内改加 NaOH 固体，E内装有铂铹合金网，按A→G→E→D装置程序制取干燥氧气，并验证氨的某些性质。 ①装置A中能产生氨气的原因有 。 ②实验中观察到E内有红棕色气体现出，证明氨气具有 性。 （3）氢氧化钠固体易吸水并且在溶于水时放出大量的热，氢氧化钠溶于水后溶液中的OH的浓度增大，这些因素均能浓氨水中的化学平衡NH3＋H2ONH3H2ONH4＋OH-向逆反应方向移动，使浓氨水中的氨气放出。根据常识可以判断出在E中出现的红棕色气体应该是NO2，由氨气和NO2中氮元素的化合价可以判断氨气被氧化生成NO2 氨气体现出的是还原性。 考点2 碳酸盐性质的一般规律 例2、（1）钟乳石和石笋的主要成分是碳酸钙，其形成过程如右图所示。随着旅游人数的增加，潮湿溶洞中的钟乳石和石笋受到二氧化碳侵蚀，其化学方程式为__________________________________。 （2）某学生提出一个修复溶洞底部受损石笋的研究方案，由以下五步组成，正确的实验步骤依次是__________。 ①将盛有碱溶液的容器置于石笋的上部 ②配制一定浓度的碱溶液 ③选择合适的碱 ④调节碱溶液下滴的速度 ⑤观察石笋表面复原情况 考点3 硅及其化合物的特性 例3、能说明常温下二氧化硅是很坚硬的固体而二氧化碳是气体的原因是 （ ） A．硅的非金属性比碳的活泼 B．二氧化硅中硅氧键的类型和二氧化碳中碳氧键不同 C．硅氧键的键能比碳氧键的键能大得多 D．二氧化硅晶体类型和二氧化碳晶体不同 考点4 无机非金属材料 例4、汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式BaCuSi2Ox，Cu为＋2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确是 （ ） A．用盐的形式表示BaSiO3CuSiO3 B．用氧化物形式表示BaOCuO2SiO2 C．易溶于强酸、强碱 D．性质稳定，不易褪色 【高考真题精析】 【2012高考】 （2012广东）12．下列陈述正确并且有因果关系的是 选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ ASO2有漂白性SO2可使溴水褪色 BSiO2有导电性SiO2可用于制备光导纤维 C浓硫酸有强氧化性浓硫酸可用于干燥H2和CO DFe3有强氧化性FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜 【考点定位】元素化合物 （2012天津）2．下列单质或化合物性质的描述正确的是 A．NaHSO4水溶液显中性 B．SiO2与酸、碱均不反应 C．NO2溶于水时发生氧化还原反应 D．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3 （2011重庆）26.（15分）金刚石具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛. 1 碳与周期元素的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子，碳元素在周期表中的位置是 ，是 ，的电子式为 . 2 一定条件下，还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的实验操作名称为 ，除去粗产品中少量钠的试剂为 . 3碳还原制,其粗产品中杂质为和.先将20.0g粗产品加入到过量的溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得固体11.4g，滤液稀释到1L，生成氢气的离子方程式为 ，硅盐酸的物质量浓度为 。 （4）下列叙述正确的有 （填序号）， ①还原CCl4的反应、Cl2与的反应均是置换反应 ②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同 ③溶液与的反应可用于推断与的非金属性强弱 ④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为12 【考点定位】本题考查硅与碳单质及化合物的结构与性质。 【2011高考】 1.（浙江）下列说法不正确的是 A．变色硅胶干燥剂含有CoCl2，干燥剂呈蓝色时，表示不具有吸水干燥功能 B．硝基苯制备实验中，将温度计插入水浴，但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触 C．中和滴定实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，必须干燥或润洗后方可使用 D．除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶 2.（四川）甲、乙、丙、丁四种易学溶于水的物质，分别由NH4＋ 、Ba2＋、Mg2＋、H＋、OH－、Cl－、HCO3－ 、SO42 －中的不同阳离子和阴离子各一种组成，已知①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1 mol/l乙溶液中cH＋＞0.1 mol/l；③向丙容器中滴入AgNO3溶液又不溶于稀HNO3的白色沉淀生成，下列结论不正确的是 A．甲溶液含有Ba2＋ B．乙溶液含有SO42 － C．丙溶液含有Cl－ B．丁溶液含有Mg2＋ 【答案】D 【解析】根据②中的信息可知乙是二元酸，故乙是H2SO4；根据③中现象，可以推知丙中含有Cl－；再结合①中提供信息，甲与其它三种物质混合均产生白色沉淀，则可推出甲是BaOH2，乙是H2SO4，丙是MgCl2，丁是NH4HCO3。故D项错误。 3.（江苏）下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是 A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化，可在常温下作用铝制贮藏贮运浓硫酸 B.二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器 C.二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒 D.铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀 4．（上海）草酸晶体H2C2O42H2O 100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是（图中加热装置已略去） 解析根据草酸晶体的性质不难得出答案是D。 答案D 5．（上海）物质的量为0.10 mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧（产物不含碳酸镁），反应后容器内固体物质的质量不可能为 A．3.2g B．4.0g C．4.2g D．4.6g 6.（四川）下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是 操作和现象结论 A向装有FeNO32溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到红棕色气体HNO3分解成了NO2 B向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后再加入新制CuOH2浊液，加热，没有红色沉淀生成淀粉没有水解成葡萄糖 C向无水乙醇中加入浓H2SO4，加热至170C产生的气体通入酸性KmnO4溶液，红色褪去使溶液褪色的气体是乙烯 D向饱和Na2CO3中通入足量CO2 溶液变浑浊析出了NaHCO3 【答案】D 【解析】向FeNO32溶液中加入H2SO4，则会发生离子反应3Fe2＋＋NO3－ ＋4H＋3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，产生的NO在管口生成NO2呈现红色，而不是HNO3分解产生NO2，故A项错误。应加入碱将水解后的淀粉溶液调节成碱性，才可以产生红色沉淀，B项错误。乙醇和浓硫酸反应制取乙烯的过程中，会有少量的SO2产生，也可以使酸性KMnO4溶液褪色，C项错误。饱和Na2CO3溶液中通入CO2发生反应Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3，由于产生的碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，故会从过饱和溶液中析出，D项正确。 7.（山东）（14分）研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。 （1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2＋ 7N5＋12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。 （2）已知2SO2（g）O2（g）2SO3（g） ΔH-196.6 KJmol-1 2NO（g）O2（g）2NO2（g） ΔH-113.0Kmol-1 则反应NO2（g）SO2（g）SO3（g）NO（g）的ΔH KJmol-1。 一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。 a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变 c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 测得上述反应平衡时NO2与SO2体之比为16，则平衡常数K＝ 。 （3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH 0（填“”或“”）。实际生产条件控制在250℃、1.3104kPa左右，选择此压强的理由是 。 【解析】本题综合考查氮的氧化物化学性质及其简单氧化还原反应计算，热化学方程式的计算化学平衡状态判断，化学平衡常数计算，平衡移动方向与反应热的关系，实际工业条件的选择等内容。（1）i易知反应为3NO2H2O2HNO3NO；ii氧化还原反应的简单计算，1mol NO2→N2，得到4mol电子，则转移1.2mol电子时，NO2为0.4mol，在标准状况下其体积为6.72L；（2i对两个已知反应编号2SO2（g）O2（g）2SO3（g）；ΔH1-196.6 kJmol-1；2NO（g）O2（g）2NO2（g）；ΔH2-113.0 kJmol-1；再由（-）/2得目标反应NO2（g）SO2（g）SO3（g）NO（g）；由盖斯定律得ΔH3（ΔH1ΔH2）/2-196.6113.0/2 41.8KJmol-1。ii该反应（NO2（g）SO2（g）SO3（g）NO（g））两边气力计量数相等，故压强不变，A错误；该体系中只有NO2有颜色，颜色深浅与NO2浓度有关，当它浓度不变，即可说明达到平衡，此时浓度不变，故B正确；由于开始没加入SO3和NO，且反应中两者计量数值比为1，故无论是否达到平衡，只要反应发生发生，SO3和NO体积之比等于其物质的量只比，为11,不能说明是否达到平衡，故C错误；D选项，每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 说明逆反应方向在进行，故D错误，改为每消 【当堂巩固】 一、选择题共60分，每小题4分 1．下列物品或设备①水泥路桥；②门窗玻璃；③水晶镜片；④石英钟表；⑤玛瑙手镯；⑥硅太阳能电池；⑦光导纤维；⑧计算机芯片。所用材料为SiO2或要用到SiO2的是 A．⑥⑧ B．①②⑦⑧ C．①②③④⑤⑦ D．全部 2．下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是 选项XYZ A.NaNaOHNaHCO3 B.CuCuSO4CuOH2 C.CCOCO2 D.SiSiO2H2SiO3 3．华裔科学家高锟因“在光纤传输信息领域中的突破成就”获得2009年诺贝尔物理学奖，下列有关硅材料的说法正确的是 A．光纤的主要成分是高纯度的单质硅 B．金刚砂的主要成分是二氧化硅 C．28 g硅含有6.021023个电子 D．28Si、29Si、30Si是不同的核素 4．四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法，有关反应的化学方程式为 SiCl4＋2H24HCl＋Si 下列说法不合理的是 A．反应制得的硅可用于制造半导体材料 B．增大压强有利于加快上述反应的化学反应速率 C．四氯化硅可以由粗硅与氯气通过化合反应制得 D．混入少量空气对上述反应无影响 答案D 解析此反应可以制得较高纯度的硅，工业上用此反应制得的硅生产半导体。对有气体参加的化学反应，增大压强能提高其反应速率。反应中的四氯化硅是由粗硅与氯气通过化合反应制得的。如果反应中混入少量空气，制得的硅会和氧气发生反应生成SiO2，使制得的不再是纯硅。 5．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 答案C 解析水晶的成分是SiO2不属于硅酸盐，②错；光导纤维的成分是SiO2，③错，C项正确。 6．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CO2，溶液不变浑浊，先通入CO2再通入氨气，溶液变浑浊CaCl2溶液 B通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液 C通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去CaClO2溶液 D通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊CaOH2溶液 答案B D．往水玻璃中加入盐酸 2H＋＋SiOH2SiO3↓ 答案C 解析C项中，加入过量的石灰水，溶液中一定不存在CO。 8．宣传科学知识，介绍高新科技，揭露伪科学，是科学工作者的义务，下列说法正确的是 A．以石英砂为主要原料生产光导纤维 B．“水玻璃”超薄透明，是一种新型装饰材料 C．纳米材料是一种称为“纳米”的新物质制成的材料 D．炭炉边放盆水，可防止煤气中毒 9．面对日益恶化的地球生态环境，联合国环境规划署建议“低碳生活方式”降低二氧化碳温室气体的排放，人人行动来保护我们生存的家园。下列说法正确的是 A．CO2的比例模型为 B．用过氧化钠吸收CO2是目前比较经济的减碳方案 C．16OC18O与16OC16O互为同位素且化学性质相似 D．从我做起节电、节气等低碳生活方式可减少温室气体排放量 10．双选青石棉cricidolite是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22OH2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是 A．青石棉是一种易燃品且易溶于水 B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O C．1 mol Na2Fe5Si8O22OH2与足量的硝酸作用，至少需消耗6 L 3 molL－1 HNO3溶液 D．1 mol Na2Fe5Si8O22OH2与足量氢氟酸作用，至少需消耗 5.5 L 2 molL－1HF溶液 11．10 g含有杂质的CaCO3和足量盐酸反应，产生了0.1 mol CO2，试推断杂质的组成可能是 ①KHCO3和MgCO3 ②K2CO3和SiO2 ③MgCO3和SiO2 ④Na2CO3和NaHCO3 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 12．下图表示从固体混合物中分离X的两种方案，请根据方案1和方案2指出下列说法合理的是 A．可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵 B．方案1中残留物应该具有的性质是受热易挥发 C．方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应 D．方案2中加入NaOH溶液可以分离出含SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3 13．下列①～⑧中物质间的反应不能产生气体的是 ①石灰石和盐酸 ②冷浓硫酸中投入铝片 ③石英与苏打混合加强热 ④石墨与高温水蒸气 ⑤过氧化钠与水 ⑥氟与水 ⑦钠与硫酸铜溶液 ⑧碳酸氢钠与氢氧化钠 A．①和⑤ B．④和⑦ C．③和⑦ D．②和⑧ 答案D 解析②因为钝化，⑧的反应为NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O，D项正确。 14．高温金属陶瓷广泛应用于火箭和导弹技术中。将铝粉、石墨和二氧化钛按一定比例混合均匀，涂在金属表面，在高温下锻烧4Al＋3TiO2＋3C2Al2O3＋3TiC，留在金属表面的涂层是一种高温金属陶瓷。下列有关该反应说法正确的是 A．TiO2是氧化剂，C、Al是还原剂 B．TiC中钛元素为－4价 C．TiC不属于新型无机非金属材料 D．每生成1 mol TiC转移电子4 mol 15．在全球号召节能减排的大背景下，2010年两会期间，政协委员们领到的会议通知、日程表、便签纸等东西都是以碳酸钙为主要原料的低碳“石头纸”。某化学探究小组的同学为了测定“石头纸”中碳酸钙的含量，称取了5.0 g碎纸样品。实验数据记录见下表假设石头纸中其他成分既不溶于水，也不与水反应 实验组别 ① ② ③ ④ ⑤ 加入样品的质量/g 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 加入0.2mol/L稀盐酸的体积/mL 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 充分反应后生成标准状况下气体的体积/mL 44.8 89.6 134.4 179.2 179.2 则样品中碳酸钙的质量分数为 A．20 B．40 C．60 D．80 二、非选择题共40分 16．10分含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。 1在元素周期表中，A位于________族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为____________________， A与B在原子的电子层结构上的相同点是__________________。 2易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 3将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。 ①写出生成D和F的化学反应方程式 _______________________________________________________ _______________________________________________________ _________________________________。 ②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是________。 A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚 17．14分媒体报道某肯德基连锁店在煎炸油中添加滤油粉的情况，经卫生部门检测，滤油粉实质为食品级三硅酸镁，三硅酸镁为白色无味粉末，不溶于水和乙醇 ，易与无机酸反应。某化学兴趣小组欲测定三硅酸镁的化学式可用MgxSi3OymH2O表示，实验步骤如下 步骤一取16.6 g三硅酸镁样品，充分加热至不再分解，冷却、称量，得固体13.0 g。 步骤二另取16.6 g三硅酸镁，向其中加入足量100 mL 4 mol/L的盐酸，充分反应后，过滤，洗涤，灼烧得固体9.0 g。该固体为空间网状结构且熔沸点很高。有关部门规定三硅酸镁样品中含水量不超过12.2为优良级。 1计算确定MgxSi3OymH2O的化学式为 ______________________________________________。 2该小组测定的三硅酸镁样品是否为优良级，简单说明理由。 ______________________________________________________________________________________________________________。 3写出该三硅酸镁样品与盐酸反应的化学方程式 ________________________________________________________________________________________________________________。 答案1Mg2Si3O84H2O 2不是，样品中含水量为21.7大于12.2，故样品不是优良级 3Mg2Si3O84H2O＋4HCl2MgCl2＋3H2SiO3＋3H2O 18．16分已知SiO2、SO2、CO2都是酸性氧化物、化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性提示2Mg＋CO22MgO＋C。 Ⅰ.用如图所示的装置进行Mg和SO2反应的实验 1选择制取SO2的合适试剂________填选项代号。 ①10的H2SO4溶液；②80的H2SO4溶液；③Na2SO3固体；④CaSO3固体。 2写出装置B中发生的主要反应的化学方程式 ___________________________________________________。 3你认为该装置是否有不足之处________，如果有，请一一说明______________________________________________。 Ⅱ.某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料后得到以下可供参考的信息 ①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si； ②Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应； ③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐和SiH4； ④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应； ⑤SiH4在空气中能自燃。 他们在研究报告中记载着“选用合适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀H2SO4溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量在用稀H2SO4溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的63左右”。 4该小组“实验室制Si”的化学方程式是_____________。 5你估计“用稀H2SO4溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是_______________________________________。 QQ显微镜助学助考 助你成功
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