硅、氯及其化合物
H2SiO3、硅酸盐的性质及应用
1.用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作 。向Na2SiO3溶液中通入CO2产生白色沉淀,说明酸性:H2SiO3 (“大于”或“小于”)H2CO3。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 。
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚 【解析】高温条件下Na2CO3与SiO2反应:Na2CO3+SiO2答案:防火剂 小于 D
2.(2020·合肥模拟)《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无沙粘(黏)土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窖中燃薪举火”,“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。下列说法中错误的是 ( )
A.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理、化学变化 C.烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦 D.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料
【解析】选A。沙子主要成分为二氧化硅,二氧化硅是氧化物,不属于硅酸盐,故A错误;黏土烧制成瓦的过程为复杂的物理化学变化过程,黏土发生复杂的物理化学变化,故B正确;青瓦和红瓦是在冷却时区分的:自然冷却的是红瓦,水冷却的是青瓦,故C正确;由“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘(黏)土而为之”可知黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料,故D正确。
Na2SiO3+CO2↑。
【归纳提升】
硅及其化合物用途的易错点
(1)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而不是晶体硅,计算机芯片的主要成分是晶体硅而不是SiO2。
(2)水晶、石英、玛瑙、硅石、沙子等的主要成分是SiO2,而不是硅酸盐。 (3)传统无机非金属材料(陶瓷、水泥、普通玻璃)的主要成分是硅酸盐。
硅及其化合物之间的转化
3.下列转化不能一步完成的是 ( ) A.SiO2C.Na2CO3
Na2SiO3 B.SiO2Na2SiO3 D.H2SiO3
H2SiO3 SiO2
【解析】选B。二氧化硅可与氢氧化钠直接反应生成硅酸钠;碳酸钠可与二氧化硅在高温下反应生成硅酸钠;硅酸受热可直接分解生成二氧化硅。
4.(2020·福州模拟)X是一种新型无机非金属材料,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下:
为了确定C的组成,某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀,I可用于制造光导纤维。
按要求回答下列问题:
(1)C的化学式为 ;X的化学式为 ______________。
(2)写出下列方程式。
反应①的化学方程式: ___________________________________; 反应⑦的离子方程式: ___________________________________。 【解析】本题可从I入手推断,I可用于制造光导纤维,故其为二氧化硅,F为硅酸,H为硅酸钠。E为HCl,C为氯化硅,X为Si3N4。反应①为Si与Cl2反应生成SiCl4,反应⑦为硅酸钠与过量的二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠。 答案:(1)SiCl4 Si3N4 (2)Si+2Cl2Si
SiCl4
H2SiO3↓+2HC
+2H2O+2CO2
【归纳提升】硅及其化合物的转化关系
氯及其化合物
1.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原料,下列以NaCl为原料的产品(或物质)是 ( ) ①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸 A.全部 B.只有①②③④ C.只有①②③⑤ D.只有①②④⑤
【解析】选A。海水中得到NaCl以后,以NaCl为原料电解饱和食盐水可制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。化学方程式:
2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑、2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑、Cl2+H22HCl,以
NaCl为原料可生产纯碱。
2.海水资源的利用具有非常广阔的前景,从海水中可提取多种化工原料。
(1)海水淡化处理的方法有______________________________________(写出两种即可)。
(2)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S
等杂质,精制时所用试剂为:
A.盐酸 B.BaCl2溶液 C.NaOH溶液 D.Na2CO3溶液
加入试剂的顺序是______________________________。
(3)步骤②中,向精盐溶液中应先通入__________,再通入______________。 (4)氯碱工业中,与电源负极相连的电极附近溶液pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。用玻璃棒蘸浓氨水检验阳极产生的气体,发现产生大量白烟,白烟的主要成分是______________________。
(5)实际生产中,常选用__________作为沉淀剂,从氯化镁溶液中得到无水晶体的操作为______________________________________。
(6)步骤⑤用SO2水溶液吸收溴单质,吸收率可达93%,反应的离子方程式为 ____________________________________________________________。 【解析】(1)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、冷冻法等。
(2)粗盐提纯过程中,过量的Ba2+需要用C除去,所以D必须在B的后边,最后
一步加入盐酸,调节溶液的pH,所以加入试剂的顺序可以为BCDA或CBDA或BDCA。 (3)侯德榜制碱的过程,为了增大CO2的溶解量,得到更多的NaHCO3,需要向饱和食盐水中先通足量NH3,再通过量CO2。
(4)电解氯化钠溶液时,阴极为水电离的H+放电,破坏了水的电离平衡,c(OH-)增大,溶液pH变大;浓氨水和氯气反应得到氮气和氯化铵固体,白烟成分为氯化铵。 (5)实际生产中,为了降低成本,沉淀Mg2+用石灰乳,其来源为海边的贝壳;为了抑制Mg2+水解,得到无水氯化镁,需要在氯化氢的气流中加热蒸发溶剂。 (6)SO2吸收溴单质的反应为SO2+Br2+2H2O答案:(1)蒸馏法、电渗析法(合理即可) (2)CBDA(或BCDA或BDCA) (3)NH3 CO2 (4)变大 NH4Cl
(5)石灰乳 将MgCl2溶液在HCl气流中加热蒸发溶剂 (6)Br2+SO2+2H2O
4H++2Br-+S
4H++2Br-+S
。
【归纳提升】解答海水的工艺流程题目应注意的几点
(1)在制备过程中往往用到结晶、过滤、萃取、分液、蒸馏等实验操作,注意这些操作的使用条件和操作方法的规范性。
(2)在制备过程中,涉及氧化还原反应、电解反应、水解平衡等化学原理。 (3)读懂流程图,抓住物质的流入、流出、挖掘反应条件和重要数据。 (4)绿色化学,使用无污染的物质、减少或不排放污染物、物质的循环使用。
2021届高考化学一轮复习硅、氯及其化合物学案
