2012版高考化學(xué)一輪 4.1 無機非金屬材料的主角—硅精品復(fù)習(xí)學(xué)案 新人教版必修2.doc

第四章 非金屬及其化合物【備考策略】綜合分析近三年各地高考試題，高考命題在本章有以下規(guī)律： 1.從命題角度看，多以綜合題型為主，廣泛涉及化學(xué)與生產(chǎn)、生活相關(guān)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途等，以識記、辨析類知識為主。 2.從命題思路上，還是以掌握基本的化學(xué)基本理論和化學(xué)事實為依據(jù)，強調(diào)學(xué)科內(nèi)概念、理論、元素化合物、實驗等知識點的綜合，命題中將傳統(tǒng)題型與創(chuàng)新題型相結(jié)合以多種信息呈現(xiàn)，如表格數(shù)據(jù)、坐標圖、演示實驗裝置圖等，強調(diào)聯(lián)系實際進行考查。 3.縱觀近三年考試試題，試題仍以對主干知識考查為主，注重對知識結(jié)論和規(guī)律的記憶和運用，重視理論聯(lián)系實際，關(guān)注科學(xué)技術(shù)、社會經(jīng)濟和生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展，重視對考生科學(xué)素養(yǎng)的考查。 根據(jù)近三年的命題特點和規(guī)律，復(fù)習(xí)本章時注意以下幾個方面： 1.借助于理論工具。 尤其是元素周期律、氧化還原反應(yīng)和平衡理論。用這些理論有效地指導(dǎo)非金屬元素的復(fù)習(xí)和知識體系構(gòu)建。 2.將元素化合物知識形成知識網(wǎng)絡(luò)。 如按“氫化物非金屬單質(zhì)氧化物含氧酸鹽”的線索進行復(fù)習(xí)，很容易將知識系統(tǒng)化，建立知識網(wǎng)。 3.關(guān)注科技、生產(chǎn)、社會的發(fā)展。 關(guān)注科技發(fā)展，了解元素化合物的新進展和新應(yīng)用。 4.緊密與實驗、計算相結(jié)合。 化學(xué)是一門實驗學(xué)科，將典型實驗進行有效復(fù)習(xí)，如鹵素單質(zhì)間的轉(zhuǎn)化、強酸制弱酸的反應(yīng)、常見的置換反應(yīng)等加深對知識的理解和運用；將定性深化為定量是化學(xué)的進步，與計算相結(jié)合，利于學(xué)生鞏固化學(xué)的基本學(xué)科思想，如電子守恒法、物料守恒法等。無機非金屬材料的主角硅【高考目標導(dǎo)航】考綱導(dǎo)引考點梳理1.了解C,Si單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.了解常見的無機非金屬材料的性質(zhì)及用途1.碳、硅。2.CO2和SiO2。3.硅酸和硅酸鹽。4. 常見的無機非金屬材料。【基礎(chǔ)知識梳理】一、C、Si單質(zhì)性質(zhì)及其用途的比較。碳硅存在形態(tài)既有游離態(tài)，又有化合態(tài)；主要單質(zhì)有：金剛石、石墨、C60等同素異形體在地殼中的含量僅次于氧，全部以化合態(tài)存在；主要單質(zhì)有：晶體硅和無定性硅兩大類單質(zhì)的物理性質(zhì)金剛石熔點很高，硬度很大；石墨熔點很高（比金剛石高）硬度較小，能導(dǎo)電，有滑膩感。晶體硅，灰黑色，有金屬光澤；與金剛石相似，熔點很高，硬度很大；是良好的半導(dǎo)體材料?；瘜W(xué)性質(zhì)21世紀教育網(wǎng)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)21世紀教育網(wǎng)與O2反應(yīng)：21世紀教育網(wǎng)21世紀教育網(wǎng)21世紀教育網(wǎng)2C+O22COC+O2CO221世紀教育網(wǎng)與O2、Cl2反應(yīng)：21世紀教育網(wǎng)Si+O2SiO221世紀教育網(wǎng)21世紀教育網(wǎng)Si+2Cl2SiCl4與氧化物反應(yīng)與Fe2O3、SiO2反應(yīng)：3C+2Fe2O33CO2+4Fe2C+SiO22CO+Si與FeOSi+2FeO 2 Fe+SiO2與酸反應(yīng)與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)：C+2H2SO4(濃) CO2+2SO2+2H2OC+4HNO3(濃) CO2+4NO2+2H2O只與氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF=SiF4+2H2與堿反應(yīng)與堿不反應(yīng)與NaOH溶液反應(yīng)：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2用途金剛石用作切割工具；石墨用作電極、鉛筆芯。含硅4的硅鋼具有很高的導(dǎo)磁性，主要用作變壓器鐵芯；含硅15的硅鋼具有很好的耐酸性能，作為耐酸材料；制光電池等二、CO2和SiO2的比較物 質(zhì)二氧化硅二氧化碳晶體類型原子晶體分子晶體物理性質(zhì)硬度大、熔沸點高、常溫下為固體、不溶于水熔沸點低，常溫下為氣體，微溶于水化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2 + H2O H2CO3與酸反應(yīng)SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O不反應(yīng)與堿反應(yīng)高溫SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O高溫盛堿液的試劑瓶用橡皮塞CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或CO2 + NaOH = 2NaHCO3與鹽反應(yīng)SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2高溫SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClOCO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3與堿性氧化物反應(yīng)SiO2 + CaO CaSiO3 CO2 + Na2O Na2CO3三、硅酸及硅酸鹽1.硅酸物理性質(zhì)：與一般的無機含氧酸不同，硅酸難溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)：弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2SiO3+2NaOH= Na2SiO3+2H2O。不穩(wěn)定性：受熱易分解，化學(xué)方程式為：H2SiO3 H2O+ SiO2。制備：通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得，如Na2SiO3溶液與鹽酸反應(yīng)：Na2SiO3+2HCl= H2SiO3+2NaCl用途：硅膠可用作干燥劑、催化劑的載體等。2、硅酸鹽硅酸鹽：硅酸鹽是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。硅酸鈉：硅酸鈉溶液俗稱水玻璃，是無色黏稠液體，常用于制備黏合劑、防腐劑、耐火材料。硅酸鹽組成的表示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Na2OSiO2。長石（KAlSi3O8）可表示為K2OAl2O36SiO2。（注意：硅酸鹽寫法與氧化物寫法中各元素的化合價保持不變，原子個數(shù)比相等；表示順序一般為：活潑金屬的氧化物較活潑金屬的氧化物二氧化硅水。四、無極非金屬材料1.傳統(tǒng)的無極非金屬材料硅酸鹽材料是傳統(tǒng)的無機非金屬材料：玻璃、水泥、各種陶瓷等都是以黏土、石英和長石等為原料生產(chǎn)的硅酸鹽制品，比較如下硅酸鹽產(chǎn)品水 泥玻 璃陶瓷原 料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土反應(yīng)原理發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化（不作要求）高溫高溫SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯主要成分3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反應(yīng)條件高溫高溫陶瓷生產(chǎn)的一般過程：混合成型干燥燒結(jié)冷卻陶瓷，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的新型無機非金屬材料如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等相繼被生產(chǎn)出來。2.新型無極非金屬材料材料類別主要特性示例用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷能承受高溫，強度高氮化硅陶瓷模具等汽輪機葉片、軸承、永久性半導(dǎo)體陶瓷具有電學(xué)特性氧化錫陶瓷集成電路中的半導(dǎo)體光學(xué)材料具有光學(xué)特性光導(dǎo)纖維光纜通訊、醫(yī)療、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化鋁陶瓷釘人造骨、人造關(guān)節(jié)、接骨螺【要點名師透析】1. 硅及其化合物的特殊性質(zhì)（1）硅非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體，如硫，但Si卻為半導(dǎo)體；非金屬單質(zhì)與堿反應(yīng)一般是非金屬既作氧化劑又作還原劑，而Si與堿反應(yīng)只作還原劑；C、Si同屬A族，還原性是Si大于C，而C卻能將Si從SiO2中還原出來(條件是高溫)，原因是產(chǎn)物CO氣體迅速從反應(yīng)體系中逸出，SiO22CSi2CO；非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，而Si能與HF發(fā)生反應(yīng)， Si4HF=SiF42H2；（2）硅的化合物酸性氧化物一般不與酸發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，但SiO2卻能與HF作用， SiO24HF=SiF42H2O；無機酸一般可溶于水，而H2SiO3及H4SiO4卻難溶于水；Na2SiO3水溶液俗名為“水玻璃”，但它與玻璃卻大相徑庭，Na2SiO3水解顯強堿性，俗名“泡花堿”，但它卻不是堿，而是鹽?！镜淅?】不能用磨口玻璃瓶貯存的一組物質(zhì)是 （ ） A溴水 氯水 碘水 B氫溴酸 鹽酸 氫硫酸C濃硫酸 濃硝酸 濃鹽酸 DNaOH溶液 Na2CO3溶液 水玻璃【答案】D【解析】玻璃是石英砂和碳酸鈉熔融所得的硅酸鈉熔體,水玻璃是硅酸鈉溶液，磨口瓶因磨砂使表面積增大，容易粘連。玻璃瓶與溶液含同種物質(zhì)，易發(fā)生擴散，硅酸鈉呈堿性。二、CO2與堿的反應(yīng)及HCO3 、CO32 的檢驗1.CO2 與強堿反應(yīng)反應(yīng)原理： NaOH Na2CO3 NaHCO3反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷可用數(shù)軸表示：溶質(zhì)的成分X11NaHCO311X21NaOH、Na2CO32.HCO3 、CO32 的檢驗 (1)CO32 的檢驗原理：CO32Ca2=CaCO3方法：向待檢驗溶液中滴加一定量的 Ca2或 Ba2的可溶性鹽溶液，有白色沉淀生成。再加入適量的鹽酸白色沉淀溶解且生成無色，無味的氣體，則待檢溶液中有 CO32。 (2)HCO3 的檢驗原理：HCO3H=H2OCO2檢驗方法：向待檢驗溶液中滴加足量的 Ca2或 Ba2可溶性鹽溶液無明顯現(xiàn)象，再向溶液中加入足量的酸。若溶液中有無色、無味的氣體生成，則待檢溶液中有 HCO3?！镜淅?】將足量CO2氣體通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加熱蒸干，再在高溫下充分灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3C.Na2CO3、SiO2D.SiO2【答案】選A?！窘馕觥窟xA。將足量CO2氣體通入水玻璃中，發(fā)生反應(yīng)：2CO2+Na2SiO3+2H2O = H2SiO3+2NaHCO3；加熱蒸干高溫灼燒時發(fā)生反應(yīng)：H2SiO3 H2O+SiO2；2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O；SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2，各反應(yīng)物存在如下關(guān)系，H2SiO32NaHCO3，H2SiO3SiO2，2NaHCO3 Na2CO3 SiO2，由上述關(guān)系可知，最后所得固體物質(zhì)是Na2SiO3,故選A項?！靖形蚋呖颊骖}】1.（2011北京高考11）下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的是A.取a克混合物充分加熱，減重b克B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克D.取a克混合物與足量Ba（OH）2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體?！敬鸢浮窟xC。【解析】解答本題時應(yīng)注意NaHCO3 、Na2CO3的不同性質(zhì)所引發(fā)的不同反應(yīng)及定量計算的方法。選項具體分析結(jié)論A將混合物加熱時發(fā)生反應(yīng)2NaHCO3 Na2CO3 + CO2+ H2O，由對應(yīng)關(guān)系2NaHCO3 Na2CO3 + CO2+ H2O m842 62m（NaHCO3） b故m（NaHCO3）=b，m（Na2CO3）=abw（Na2CO3）=1正確B取a g混合物與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3+2HClCO2+ H2O + NaCl106 58.5m（Na2CO3） m1（NaCl）NaHCO3 + HCl NaCl + H2O+CO284 58.5m（NaHCO3） m2（NaCl）可列方程組如下：m（Na2CO3）+ m（NaHCO3）=a m1（NaCl）+ m2（NaCl）=b可求得m（Na2CO3），進而求得質(zhì)量分數(shù)正確C取a g混合物加入足量稀硫酸時，發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+H2SO4CO2+ H2O +Na2SO42NaHCO3+H2SO42CO2+ 2H2O +Na2SO4因逸出的氣體中既包括CO2氣體，還有水蒸氣，且無法確定二者關(guān)系，故依據(jù)增重b g無法進行計算。錯誤D取a g混合物加入足量Ba(OH)2溶液時，發(fā)生反應(yīng)Ba(OH)2+ Na2CO3= Ba CO3 + 2 NaOH 106 197 m（Na2CO3） m1（BaCO3）Ba(OH)2+2NaHCO3= Ba CO3 + NaOH + H2O 842 197m（NaHCO3） m2（BaCO3）可列方程組如下：m（Na2CO3）+ m（NaHCO3）=a m1（BaCO3）+ m2（BaCO3）=b可求得m（Na2CO3），進而求得質(zhì)量分數(shù)正確2.（2011福建高考6）下列關(guān)于化學(xué)與生產(chǎn)、生活的認識不正確的是A.CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應(yīng)的氣體B.使用清潔能源是防止酸雨發(fā)生的重要措施之一C.節(jié)能減排符合低碳經(jīng)濟的要求D.合理開發(fā)利用可燃冰（固態(tài)甲烷水合物）有助于緩解能源緊缺【答案】選A。【解析】了解社會、生活、環(huán)保和技術(shù)中常見的化學(xué)現(xiàn)象是解答本題的關(guān)鍵。常見的溫室氣體有二氧化碳、甲烷、氮氧化物和氟利昂等，氮氣不是造成溫室效應(yīng)的氣體。3.（2011海南高考9）“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來“捕捉”CO2，其基本過程如圖所示（部分條件及物質(zhì)未標出）。下列有關(guān)該方法的敘述中正確的是（ ）。A能耗大是該方法的一大缺點B整個過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用C“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾D該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品【答案】選AD?！窘馕觥靠梢砸罁?jù)如下反應(yīng)流程進行分析：碳酸鈣高溫分解時，需要吸收大量的熱，所以該方法的缺點是能耗大，A選項正確；整個過程中，CaO和NaOH兩種物質(zhì)可以循環(huán)利用，B選項錯誤；“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中分離的是NaOH溶液和碳酸鈣沉淀的混合物，只需過濾即可，C選項錯誤；該方法吸收了CO2，并且把重新收集到的CO2進行利用，制備甲醇等化工產(chǎn)品，可減少碳排放，符合“低碳經(jīng)濟”原則。4.（2011山東高考10）某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，該元素A.在自然界中只以化合態(tài)的形式存在 B.單質(zhì) 常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維C.最高價氧化物不與酸反應(yīng) D.氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定【答案】選A?！窘馕觥肯葴蚀_推斷出該元素為硅，然后對照它的性質(zhì)與用途進行判斷。通過信息可推知該元素為Si。B項，其單質(zhì)能用作半導(dǎo)體材料而不能用作光導(dǎo)纖維，B錯誤；C項，它的最高價氧化物SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為SiO2+4HF=SiF4+2H2O,C錯誤；D項，由于元素的非金屬性CSi，故SiH4的穩(wěn)定性弱于甲烷，D錯誤。4.（2010全國卷1）下列敘述正確的是ALi在氧氣中燃燒主要生成B將SO2通入溶液可生成沉淀C將CO2通入次氯酸鈣溶液可生成次氯酸D將NH3通入熱的CuSO4溶液中能使Cu2+還原成Cu【答案】C【解析】A錯誤，因為Li在空氣中燃燒只能生成Li2O,直接取材于第一冊課本第二章第三節(jié)； B錯誤，酸性：HClH2SO3H2CO3所以通入后無BaSO3沉淀，因為BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2；D錯誤，溶液中該反應(yīng)難以發(fā)生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+(NH4)2SO4,接著Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能還原CuO為Cu,要還原必須是干燥的固態(tài)！C正確，強酸制弱酸，酸性：H2CO3HClO,反應(yīng)為：CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3+2HClO，直接取材于課本第一冊第四章第一節(jié)；考查無機元素及其化合物，如堿金屬，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選項直接取材于高一課本，D取材于高二第一章氮族。再次印證了以本為本的復(fù)習(xí)策略，本題四個選項就直接取材于課本，屬于簡單題，不重視基礎(chǔ)，就有可能出錯！5.（2010福建卷）下列各組物質(zhì)中，滿足下圖物質(zhì)一步轉(zhuǎn)化關(guān)系的選項是XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3【答案】C【解析】本題考察考生對常見元素及其化合物知識的掌握情況，可用代入法，即把各選項中的X,Y,Z帶入又吐的圓圈中進行判斷，C中CO2在一定條件下與單質(zhì)鈉反應(yīng)可以生成金剛石和碳酸鈉。6.（2010山東卷）下列推斷正確的是ASiO2 是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)BNa2O、Na2O2組成元素相同，與 CO2反應(yīng)產(chǎn)物也相同CCO、NO、 NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在D新制氯水顯酸性，向其中滴加少量紫色石蕊試液，充分振蕩后溶液呈紅色【答案】A【解析】酸性氧化物能夠跟堿反應(yīng)，生成鹽和水的氧化物，故A正確，因為, 與反應(yīng)生成, 與反應(yīng)除生成外，還生成，故B錯；在空氣中會發(fā)生反應(yīng)，故C錯；因為新制氯水中含有,故滴入少量的紫色石蕊的現(xiàn)象是先變紅，后褪色，故D錯。7.（09廣東理基）下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是 硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素 水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品 高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維 陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料ABCD【答案】C8.（09廣東理基）下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是 硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素 水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品 高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維 陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料ABCD【答案】C9.（09浙江）15分單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用炭在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅（反應(yīng)溫度450500），四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖21世紀教育網(wǎng)相關(guān)信息如下：四氯化硅遇水極易水解；硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表：物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸點/57.712.8315熔點/70.0107.2升華溫度/180300162請回答下列問題：（1）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。（2）裝置A中g(shù)管的作用是 ；裝置C中的試劑是 ；裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是 。（3）裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾（類似多次蒸餾）得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是 （填寫元素符號）。（4）為了分析殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預(yù)處理，使鐵元素還原成Fe2,再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定，反應(yīng)的離子方程式是：5Fe2MnO48H5Fe3Mn24H2O滴定前是否要滴加指示劑？ （填“是”或“否”），請說明理由 。某同學(xué)稱取5.000g殘留物后，經(jīng)預(yù)處理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL試樣溶液，用1.000102 mol/L KMnO4標準溶液滴定。達到滴定終點時，消耗標準溶液20.00 mL，則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是 【答案】15分（1）MnO24H2ClMn2Cl22H2O；（2）平衡壓強，使液體順利流出并防止漏氣；濃硫酸；產(chǎn)物SiCl4沸點低，需要冷凝收集；（3）Al、P、Cl；（4）否；KMnO4溶液的紫紅色可指示反應(yīng)終點；4.480%；10.（2010上海卷）胃舒平主要成分是氫氧化鋁，同時含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8.nH2O)等化合物。1)三硅酸鎂的氧化物形式為 ，某元素與鎂元素不同周期但在相鄰一族，且性質(zhì)和鎂元素十分相似，該元素原子核外電子排布式為 。2)鋁元素的原子核外共有 種不同運動狀態(tài)的電子、 種不同能級的電子。3)某元素與鋁元素同周期且原子半徑比鎂原子半徑大，該元素離子半徑比鋁離子半徑 (填“大”或“小”)，該元素與鋁元素的最高價氧化物的水化物之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為： 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都是白色固體 cAl2O3、MgO和SiO2都是氧化物 dAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔點【答案】1)2MgO.3SiO.nH2O、1s22s1；2)13、5；3)大、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；4)ad。【解析】此題考查了硅化合物、元素周期表、原子的核外電子排布、原子的核外電子運動狀態(tài)、元素周期律等知識。1）根據(jù)胃舒平中三硅酸鎂的化學(xué)式和書寫方法，其寫作：2MgO.3SiO.nH2O；與鎂元素在不同周期但相鄰一族的元素，其符合對角線規(guī)則，故其是Li，其核外電子排布為：1s22s1；2)中鋁元素原子的核外共有13個電子，其每一個電子的運動狀態(tài)都不相同，故共有13種；有1s、2s、2p、3s、3p共5個能級；3)與鋁元素同周期且原子半徑大于鎂的元素是鈉，其離子半徑大于鋁的離子半徑；兩者氫氧化物反應(yīng)的離子方程式為：Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；4)分析三種氧化物，可知三者都不溶于水且都具有很高的熔點。技巧點撥：硅酸鹽用氧化物的形式來表示組成的書寫順序是：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物非金屬氧化物二氧化硅水，并將氧化物的數(shù)目用阿拉伯?dāng)?shù)字在其前面表示。比如斜長石KAlSi3O8：K2OAl2O36SiO2?！究键c模擬演練】一、選擇題1.（2011南通測試）“低碳經(jīng)濟”是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟模式。下列說法與“低碳經(jīng)濟”不符合的是A大力研發(fā)新型有機溶劑替代水作為萃取劑B加強對煤、石油、天然氣等綜合利用的研究，提高燃料的利用率 C利用CO2合成聚碳酸酯類可降解塑料，實現(xiàn)“碳”的循環(huán)利用D甲烷和乙醇的燃燒熱分別是891.0 kJmol1、1366.8 kJmol1，利用甲烷更“低碳” 【解析】本題以“低碳”為線索，考查學(xué)生在正確理解“低碳”內(nèi)涵的基礎(chǔ)上對相關(guān)化學(xué)問題進行分析、判斷的能力。提高燃料利用率減少燃料消耗、利用CO2合成塑料實現(xiàn)“碳”的循環(huán)利用可分別達到“低能耗”、“低排放”的目的。甲烷生成2 mol CO2放出熱量1782.0 kJ，乙醇生成2mol CO2放出熱量1366.8 kJ，顯然選用甲烷作燃料更低碳?！敬鸢浮緼2.（2011儋州模擬）2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈海姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)性能及出色的熱力學(xué)穩(wěn)定性。它的結(jié)構(gòu)如右圖，下列說法不正確的是 A石墨烯與金剛石、石墨、C60互為同素異形體B石墨烯導(dǎo)電，屬于化學(xué)變化C石墨烯中碳原子間以共價鍵相連D12 g石墨烯中含有碳原子數(shù)目約為6.02l023個【答案】B3.下圖的實驗裝置用來分離CO2和CO氣體并干燥。圖中a為止水夾，b為分液漏斗的活塞，通過Y型管和止水夾分別接c、d兩球膽，現(xiàn)裝置內(nèi)的空氣已排盡。為使實驗成功，甲、乙、丙分別盛放的溶液是（ ） A.NaHCO3飽和溶液 12 molL1鹽酸 18.4 molL1H2SO4 B.Na2CO3飽和溶液 2 molL1H2SO4 NaOH飽和溶液 C.NaOH飽和溶液 2 molL1H2SO4 18.4 molL1H2SO4D.18.4 molL1H2SO4 NaOH飽和溶液 18.4 molL1H2SO4【答案】C4.(2011汕頭模擬)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+SiO2 Si+2COB.SiO22NaOH = Na2SiO3H2OC.Si2Cl2 SiCl4D.SiCl42H2 Si4HCl【答案】選B。【解析】由SiO2制取Si時要先制得粗硅，反應(yīng)為：2C+SiO2 Si+2CO，然后再進行提純，反應(yīng)依次為Si2Cl2 SiCl4 、SiCl42H2 Si4HCl。5.下列離子方程式書寫正確的是( )A.往澄清石灰水中通入過量的二氧化碳：Ca2+2OH-+CO2 = CaCO3+H2OB.往碳酸鈉溶液中加入二氧化硅：CO32-+SiO2 = SiO32-+CO2C.二氧化硅與燒堿溶液反應(yīng)：SiO2+2OH- = SiO32-+H2D.硅酸與燒堿溶液中和：H2SiO3+2OH- = SiO32-+2H2O【答案】選D?！窘馕觥緼項生成Ca(HCO3)2，B項不反應(yīng)，C項生成H2O而不會生成H2。6.(2011梅州模擬)下列說法正確的是( )A工業(yè)制水泥、玻璃、陶瓷都要用到石灰石B剛玉、紅寶石、藍寶石主要成分是氧化鋁C石英、硅石、水晶、珍珠、瑪瑙主要成分都是SiO2D二氧化硅是酸性氧化物，能抗?jié)饬蛩?、濃硝酸的腐蝕，故能抗氫鹵酸(HX)的腐蝕【答案】選B。【解析】A項，工業(yè)制水泥的原料為石灰石和黏土，制玻璃的原料為純堿、石灰石和石英，制陶瓷是以黏土為原料，不用石灰石；B項，剛玉的主要成分是氧化鋁，紅寶石、藍寶石是含少量不同金屬氧化物的優(yōu)質(zhì)剛玉；C項，石英、硅石、水晶、瑪瑙主要成分都是SiO2，珍珠的主要成分是碳酸鈣；D項，二氧化硅是酸性氧化物，能抗鹽酸、濃硫酸、濃硝酸的腐蝕，但不能抗氫氟酸的腐蝕。7.下列說法中，正確的是A 水晶和陶瓷的主要成分都屬于硅酸鹽 B 單質(zhì)硅是制造光導(dǎo)纖維的材料C 硅酸鈉是制備硅膠和木材防火劑的原料 D 工業(yè)上用鹽酸刻蝕玻璃【答案】D8.下列各項操作中，不發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀，然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是（ ）向飽和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2； 向Fe（OH）3膠體中逐滴加入過量的稀鹽酸； 向AgNO3溶液中逐滴加入過量氨水； 向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸 A B C D【答案】B9.將足量的CO2不斷通入KOH、Ba（OH）2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀與通入CO2體積的關(guān)系可表示為【答案】C10（2011宿州一模)下列物質(zhì)中，不含有硅酸鹽的是()A水玻璃B硅芯片C黏土 D普通水泥【答案】B【解析】 選項A，水玻璃的成分是Na2SiO3，故含硅酸鹽；選項B，硅芯片的成分是硅單質(zhì)不是硅酸鹽；選項C，黏土的主要成分是硅酸鋁、硅酸鐵等硅酸鹽；選項D，普通水泥是硅酸鋁和硅酸鈣等硅酸鹽。11(2011廣安調(diào)研)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)：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2中，Si為還原劑，NaOH和H2O為氧化劑D鹽酸可以與硅反應(yīng)，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅【答案】A【解析】粗硅提純涉及的反應(yīng)：Si2Cl2SiCl4、SiCl42H2Si4HCl都是氧化還原反應(yīng)，故B錯；硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)實際分兩步：Si3H2O=H2SiO32H2，H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O，其中反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，因此NaOH既不是氧化劑，也不是還原劑，只是反應(yīng)物，起氧化作用的只是水，故C錯；硅能與氫氟酸反應(yīng)，但不能與鹽酸反應(yīng)，故D錯。12.如右圖所示，下列說法中正確的是()A若碳酸鈉和碳酸氫鈉均過量，加入的鹽酸的濃度和體積相等，則圖中加入碳酸鈉，圖中加入碳酸氫鈉B若碳酸鈉和碳酸氫鈉均過量，加入的鹽酸的濃度和體積相等，則圖中加入的是碳酸氫鈉，圖中加入的是碳酸鈉C若鹽酸的濃度和體積相等，加入碳酸鈉和碳酸氫鈉的質(zhì)量相等且都完全反應(yīng)，則圖中加入的是碳酸鈉，圖中加入的是碳酸氫鈉D不論酸與碳酸鈉、碳酸氫鈉的用量關(guān)系如何，都是圖中加入碳酸鈉，圖中加入碳酸氫鈉【答案】B【解析】由球比球大說明中放出的CO2多。當(dāng)Na2CO3與NaHCO3均過量時，盛放NaHCO3的試管放出的CO2多；當(dāng)完全反應(yīng)時且Na2CO3與NaHCO3等質(zhì)量時，NaHCO3放出的CO2多。13下列說法中，不正確的是()ASiO2和CO2都是酸性氧化物，均可與NaOH溶液反應(yīng)BSiO2不能與任何酸發(fā)生反應(yīng)CSiO2和CO2在一定條件下，均可與CaO發(fā)生反應(yīng)DSiO2不溶于水，而CO2可與水反應(yīng)，生成H2CO3【答案】B【解析】SiO2是一種酸性氧化物，但是可與HF溶液發(fā)生反應(yīng)，生成SiF4和H2O。14.過量的CO2通入下列溶液中，最終出現(xiàn)渾濁的是()A氯化鈣溶液 B石灰水C飽和亞硫酸鈉溶液 D水玻璃解析：CaCl2、Na2SO3均屬比碳酸酸性強的酸的鹽，不能與H2CO3(CO2H2O)反應(yīng)生成新鹽和新酸；CO2與石灰水最終生成可溶性Ca(HCO3)2；Na2SiO3為比碳酸酸性更弱的酸的鹽，故可反應(yīng)生成H2SiO3沉淀?！敬鸢浮緿二、非選擇題15.（2011朝陽一模）（14分）根據(jù)要求完成下列各小題實驗?zāi)康摹＃╝、b為彈