第二節(jié)硅及其化合物專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練

1、第二節(jié)硅及其化合物專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練第三節(jié)硅酸鹽工業(yè)簡(jiǎn)述【例題精選】：例1金剛砂（SiC）也是原子晶體，試將金剛砂、金剛石、硅、二氧化硅的熔 點(diǎn)，由高到低排列的是A .二氧化硅金剛砂 硅金剛石B. 金剛砂硅二氧化硅 金剛石C. 金剛石 二氧化硅金剛砂 硅D .硅金剛石 二氧化硅 金剛砂分析：碳原子半徑大于氧，但小于硅 Si C鍵長(zhǎng)小于Si Si鍵長(zhǎng)，而大于Si O鍵長(zhǎng)共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)：C C鍵Si O鍵Si C鍵Si Si鍵共價(jià)鍵鍵能：C C鍵Si O鍵Si C鍵Si Si鍵共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，貝U原子晶體的熔點(diǎn)越高選 C答案：C 例2兩個(gè)原硅酸分子的0H原子團(tuán)之間可以相互作用而脫去一分子水CHI2H4

2、SiO4=H6Si2O7+ H2O原硅酸結(jié)構(gòu)為：廠廠：則在所得的H6Si2O7分子的0H結(jié)構(gòu)中，含有的硅氧鍵數(shù)目為C. 7D. 8如圖所示：H I0IH - 0 - SiI0IH分析：此題是一道選擇題，也是一道信息遷移題給出的新情境是原硅酸結(jié)構(gòu) 及脫水反應(yīng)，考查內(nèi)容是H6Si2O7分子中的硅氧鍵數(shù)目。兩個(gè)原硅酸共有 8個(gè)硅 氧鍵，當(dāng)它們相互作用時(shí)，雖然有一個(gè)硅氧鍵斷裂，但又形成一個(gè)新的硅氧鍵，HI0丄0 H HD-Si-OH L'IIH故硅氧鍵的總數(shù)目沒(méi)有變，仍然是 8答案：D例3能證明碳酸比硅酸的酸性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是A . CO2通入Na2SiO3溶液中有膠狀沉淀生成B. CO2 （干

3、冰）是分子晶體，而 SiO2卻是原子晶體C. 高溫下能發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3 + SiO2Na2SiO3 + CO2D. CO2溶于水生成碳酸，而 SiO2卻不溶于水分析：酸的強(qiáng)弱和酸酐的晶體類(lèi)型與常溫時(shí)所處的狀態(tài)，化學(xué)活潑性的強(qiáng)弱 無(wú)關(guān)，所以備選答案B不正確。備選答案C是在高溫下發(fā)生的反應(yīng)，而不是在 溶液中進(jìn)行的，平時(shí)我們所說(shuō)的強(qiáng)酸制弱酸是指的在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)規(guī)律，所以此答案不對(duì)。酸的強(qiáng)弱和酸酐能否溶于水關(guān)系不十分密切，所以備選答案D不正確。只有A說(shuō)明的正是強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律。.選 A答案：A 例4將23g石英與60g石灰石在高溫下發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的 體積是A . 5.6 L

4、B . 11.2 L C. 13.44 LD . 6.72 L分析：本題為計(jì)算選擇題。石英與石灰石在高溫下反應(yīng)生成硅酸鈣和二氧化碳，同時(shí)必須注意石灰石在高溫下分解也產(chǎn)生二氧化碳，按常規(guī)計(jì)算如下：CaCO3 + SiO2CaSiO3 + CO210060x23解得 x=38.33（克）CaCO3剩余克數(shù)為:CaCO322.4yy=8.59（升）60 - 38.33=21.67（克）McaO + CO210022.421.67z 解得 z=4.85（升）共產(chǎn)生氣體：8.59+4.85=13.44（升）但是，作為計(jì)算選擇題，一般要分析它有無(wú)特殊的解法，以加快解題速度，從這個(gè)反應(yīng)的全過(guò)程可以明顯地看到

5、 CaCO3中的CO32-必須全部轉(zhuǎn)化為CO2即CaCO3CO210022.4“60 72.4刁60xx1344（升）100答案：C例5 Fe3O4若看作“混合氧化物”時(shí)可寫(xiě)成 FeO Fe2O3若看作一種鹽時(shí)又可寫(xiě) 成Fe（FeQ）2。根據(jù)化合價(jià)規(guī)則和這種書(shū)寫(xiě)方法，PSO4可以分別寫(xiě)成和。等mol的FesO4和PbsO4分別和濃鹽酸反應(yīng)時(shí)，所消耗 HCI的物質(zhì)的量相 等，不同的是，高價(jià)的鉛能將鹽酸氧化而放出氯氣。試寫(xiě)出FesO4、Pb3O4分別和濃鹽酸反應(yīng)的方程式，。12分析：Fe元素有+2、+3價(jià)，F(xiàn)esO4中有-鐵元素為+2價(jià)、-鐵元素為+3價(jià)。33與鐵元素不同，鉛呈+4、+2價(jià)，按化合

6、價(jià)規(guī)則及題中要求的寫(xiě)法(即低價(jià)在前， 高價(jià)在后且高價(jià)元素形成酸根)，故 Pb3O4應(yīng)改寫(xiě)為下列兩種形式2PbO PbO2 和Pb2PbO4鹽酸不屬于氧化性酸，與Fe3O4反應(yīng)時(shí)為非氧化還原反應(yīng)，與 PbsO4 反應(yīng)時(shí)則為還原劑，被氧化生成 Cb, Pb能被還原為忑，可根據(jù)此寫(xiě)方程式。答案：(1) 2PbO - PbO2(2) Pb2PbO4(3) Fe3O4 + 8HCI = FeCb + 2FeCb + 4出0(4) Pb3O4 + 8HCI = 3PbCl2 + Cl2 + 4H2O【專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練】：一、選擇題1、與普通玻璃具有相同組成的是A 光學(xué)玻璃B 有色玻璃C 鋼化玻璃D 有機(jī)玻璃2、S

7、iCl4與CCI4有類(lèi)似結(jié)構(gòu)，對(duì)其性質(zhì)推斷錯(cuò)誤的是 A 是分子晶體B 常溫下是氣體C熔點(diǎn)高于CCI4D 易溶于水3、下列鹽溶液中，加入BaCl2溶液生成白色沉淀，再加入稀 HNO3振蕩，白色 沉淀不消失的是A . Na2SO3B . K2CO3C. Na3PO4D. Na2SiO34、常溫下，不能與硅反應(yīng)的物質(zhì)是A. F2B .硝酸C. HF溶液 D. NaOH溶液5、某些保健品中有鍺元素(Ge)，它在周期表的第四周期IVA族。有關(guān)鍺的敘 述正確的是A .鍺的原子序數(shù)為34B. 鍺可以生成化學(xué)式為Na2GeO3的鹽C. 鍺的金屬活動(dòng)性應(yīng)比鈉強(qiáng)D .單質(zhì)鍺是半導(dǎo)體材料6下列各組物質(zhì)，前者不能制出

8、后者的是C . SiO2 和 CO2D . F2 和 O2A . Cu 和 FeB . C 和 Si7、下列微粒中，不是四面體結(jié)構(gòu)的是A. NH3B .白磷C.石墨D.晶體硅8、用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，其中不正確的是A .鈣沸石 Ca(Al2Si30io) 3H2O 表示為 CaO AI2O3 3Si O 2 3H2OB. 鎂橄欖石Mg2SiO4表示為2MgO SiO2C. 正長(zhǎng)石 KAISi 3O8表示為 K2O Al 2O3 3SiO2D .高嶺石 Al2(Si2O5)(OH)4表示為 Al 2O3 2SiO3 2H2O9、證明石灰中既混有石英，又混有石灰石的正確方法

9、是A .加入過(guò)量鹽酸，觀察是否有氣泡冒出B. 加入過(guò)量燒堿溶液，觀察是否有固體溶解C. 加熱至高溫，觀察是否有氣泡冒出，是否有硅酸鈣生成D .先加過(guò)量鹽酸攪拌，觀察是否有不溶物剩余及氣泡出現(xiàn)；若有不溶物則 濾出，投入到氫氧化鈉溶液中看其是否溶解10、下列物質(zhì)中，屬于原子晶體的化合物是金剛石； 石墨； 晶體硅； 食鹽； 石英(純)； 干冰A. B.C.只有D.11、下列化學(xué)式能真正表示物質(zhì)分子組成的是A . H2OB . PC . SiH4D . SiO212、實(shí)驗(yàn)室里熔化氫氧化鈉時(shí)，不能選擇用的坩堝是A .石墨坩堝B .石英坩堝C .鐵坩堝 D .瓷坩堝13、能夠解釋CO2比SiO2熔沸點(diǎn)低的

10、原因是A . C-O鍵能大于Si - O鍵能B . C-O鍵能小于Si-O鍵能C .破壞CO2晶體只需克服分子間作用力，破壞SiO2晶體需破壞Si-O共價(jià) 鍵D. 破壞CO2晶體需要破壞C-O共價(jià)鍵，破壞SiO2晶體需要克服分子間作 用力14、下列離子方程式不正確的是 2 A .石英與燒堿溶液反應(yīng)：SiO2 + 2OH- = SiO3 - + H2OB. 往燒堿溶液里通入過(guò)量 CO2: CO2 + 2OH- =CO32- + H2OC .向小蘇打溶液里加入過(guò)量石灰水： Ca2+ + OH- + HCO3- = CaCO + H2OD 向水玻璃中加入鹽酸：SiO32- + 2H+ + H2O =

11、 H4SQ4*15、在含有amol Ba(OH)2的溶液中，緩緩地通入bmol CO2,若CO2完全反應(yīng)， 最后得到沉淀的質(zhì)量不可能是A . 197ag B . 197bg C. 192(2a b)g D. 197(2b a)g二、填空題：1、在二氧化硅晶體中，每個(gè)硅原子周?chē)?1)個(gè)氧原子，每個(gè)氧原子周?chē)?有(2)個(gè)硅原子，硅和氧原子間以(3)鍵結(jié)合。其晶體是由硅原子和氧原子按(4)個(gè)數(shù)比組成的(5)狀的(6)晶體。2、如何除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(只寫(xiě)化學(xué)方程式)(1) 固體 N82CO3 中含有 NaHCO3(2) NaHCO3溶液中含 Na2CO3(3) CO中混有CO2(4) SiO2

12、中混有 CaCO33、化合物YX2、ZX2中，X、丫、Z都是前三周期元素，X與丫屬于同一周 期，且原子序數(shù)相差2, Z與丫同一主族。X原子的最外層電子數(shù)為前一電子層 上電子數(shù)的3倍。試回答：(1) X、丫、Z的元素符號(hào)分別為、(2) YY2的化學(xué)式是_a_，電子式是，它的晶體類(lèi)型是晶體。 此物質(zhì)固態(tài)時(shí)是 d色e狀晶體，它俗稱(chēng) f ，它變成氣體時(shí)會(huì) g熱， 經(jīng)常用作 h 。(3) ZX2的晶體屬于 a晶體，它的熔點(diǎn)比 YX2 b 。4、三硅酸鎂被用來(lái)治療胃潰瘍，是因?yàn)樵撐镔|(zhì)不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸鎂 Mg2SiO3O8 nH2O改寫(xiě)成氧化物形式為(1)寫(xiě)岀中 和胃酸CHCl

13、的化學(xué)方程式(皆生成只含兩種元素的化合物)(2)5、 A、B、C、D四種化合物，A、B、C中含相同陽(yáng)離子。A的質(zhì)子總數(shù)為 38,微溶于水，B易溶于水而C難溶于水，固體D可用于人工降雨，并是保存 食品的良好致冷劑。A、B、C、D有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：A+B=2C+2H2,B C+D+H2O, C+D+H2O=B , A+D=C+H 2O推斷A、B、C、D各物質(zhì)(用化學(xué)式表示) A BCD三、計(jì)算題1取含SiO2雜質(zhì)的Na2CO3和NaHC03的固體樣品33.4g,經(jīng)高溫加熱，將產(chǎn)生的氣體通入足量石灰水中，得沉淀 20克，將殘留物加入水中無(wú)沉淀產(chǎn)生； 取等質(zhì)量樣品，與2mol/L HCl反應(yīng)，恰好用去2

14、00mL HCl，求樣品中SiO2的百 分含量？2、已知高溫下能發(fā)生反應(yīng)SiC，現(xiàn)在SiO2和炭粉混合物共a mol，在高溫中電爐中充分反應(yīng)，反應(yīng)完全后，冷卻得到殘留固體(1) 寫(xiě)出可能發(fā)生的反應(yīng)方程式SiO2 + C 二懇SiO2 +(2) 若SiO2與混合物的物質(zhì)的量之比為x(0<x<1)，試討論x在不同的取值 范圍內(nèi)，殘留固體的成分和各成分物質(zhì)的量。(用含 x或a的表達(dá)式來(lái)表示)【答案】：1、C2、BD 3、AD4、B5、BD 6、A7、C 提示：在這四種物質(zhì)中，晶體硅是同學(xué)較熟悉的四面體結(jié)構(gòu)，而對(duì)于 氨和白磷，則易誤以為不是四面體而誤選& C14、B9、D15、AD

15、10、C11、AC12、BD13、C1、(1) 4(2) 2(3) Si O (共價(jià)鍵)(4) 1 : 2(5) 立體網(wǎng)狀(6)原子2、( 1) 2NaHCO3 - N&C03 + H2O + CO2(2) Na2CO3 + C02 + H2O = 2NaHCO3(3) CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 或 CO2 + C-2CO(4) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO23、( 1) O、C、Si(2) a： CO2; B:亠：；c：分子；d:白；e：雪；f:干冰；g：吸；h：致冷劑(3) a.原子 b.高4、( 1) 2MgO 3Si

16、O2 nH2O(2) 2MgO 3SiO2 nH2O+4HCI = 2MgCI 2 + 3SO + (n+2) H2O5、 A. Ca(OH)2 B. Ca(HCO3)2 C. CaCQ D. CO2提示：本題突破口為D，由它的用途可知為CO2,再由第2個(gè)方程式可知B 為碳酸氫鹽，C為碳酸鹽，再由第1、第2個(gè)方程式可知A為堿，因?yàn)锳、B、 C含相同離子，且溶解性中堿微溶，鹽難溶，可大到推斷為Ca2+，再由A的質(zhì)子數(shù)為38進(jìn)一步證實(shí)為Ca2+1、18.0%提示：NaSiO3NnQOh可能有 Si 6不存在SiO3NaHCOj中性2他1雖2叩血h®_，彩吉設(shè) 33.4克樣品中含 SiO2

17、 xmol、Na2CO3 ymol、NaHCO3 zmol 則：60x + 106y + 84z = 33.4SiO2 + Na2CO3、亠 Na2SiO3 + CO2xmolxmol2NaHCO3=Na2CO3 + H2O + CO2zmol0.5zmolCO2 + Ca(OH)2 = CaCg + H2O(x+0.5z)mol(x+0.58z)mol(x+0.5z) x 100=20Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H 2O + CO2ymol2ymolNaHCO3 + HCl = NaCl + H 2O + CO2zmolzmolc200 2y + z = 21000&qu

18、ot;60x +106y +84z = 33.4聯(lián)立方程 “x+0.5z) x 100 = 20 解得廠0.1(mol) z = 0.2(mol) 2y + z = 0.41 2 32、雜質(zhì)SiO2的百分含量為：01 60 100% =18.0%334SiO2 + 3C SiC + 2CO(1)SiO2 + 2C Si + 2CO 1-Si:(121(2)當(dāng) 1>x> 3-x) a mol1x=-3Si:-a mol 或31(1 - x) a mol2Si:( 4x 1) a mol SiC:(1 3x)amol_ 141門(mén)>x>041提示： 當(dāng)1>x> -時(shí)，SiO2過(guò)量， 3殘留物為SiO2和Si SiO2 +11、1、SiC: amol或 (1-x)amol或 axmol43SiC: xamolC: (1 4x)amol式計(jì)算2C-(1x) a211殘留固體含 SiO2 xa (1 - x)a (3x-1)a(mol)22(1x)a (1-x)aSi:amol 或 (1 -x)amol 或 axmol321i當(dāng)-.x -時(shí)，恰好完全反應(yīng)，按 和 式計(jì)算殘留物為Si和SiC3 4SiO2 + 2CSiSi + C SiCax 2ax ax (1-x)a-2