SiO2
===2CO↑+Si SiCl+3HO===HSiO↓+4HCl 蒸馏(精馏)
4
2
2
3
高温【解析】 【详解】
(1)硅位于金属和非金属分界线附近,常用作半导体材料,为无机非金属材料的主角,计算机芯片的主要成分为单质硅,太阳能电池的主要成分是硅单质,所以硅可制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等,
因此,本题正确答案是:制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等;
(2)A. 硅酸盐用氧化物形式表示时,书写顺序为:活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水,所以硅酸铜钡用氧化物形式表示:BaO?CuO?2SiO2,所以A选项是正确的;
B.硅酸盐性质均比较稳定,不容易褪色,所以B选项是正确的;
C. 在硅酸铜钡中的铜元素化合价为+2,硅元素化合价为+4,氧元素的化合价为-2价,钡元素的化合价为+2价,则由化学式为BaCuSi2OX,根据化合物中正负化合价的代数和为0可得:(?2)?(?2)?(?4)?2?(?2)?x?0,计算得出x=6,所以C选项是正确的; D. BaCuSi2O6是瓷器的一种颜料,瓷器耐酸耐碱耐腐蚀,所以不与强酸、强碱反应,故D错误;
因此,本题正确答案是:D;
(3)①石英砂的主要成分是二氧化硅,制备粗硅发生置换反应, 2C+SiO2
===2CO↑+Si;
高温②SiCl4水解生成硅酸和氯化氢,反应的方程式为: SiCl4+3H2O===H2SiO3↓+4HCl,因此,本题正确答案是: SiCl4+3H2O===H2SiO3↓+4HCl;
③利用沸点的不同提纯SiCl4属于蒸馏,SiCl4(沸点57.6℃)中含有少量 SiHCl 3 (沸点33℃)和FeCl3 (离子化合物沸点很高),SiH2Cl2 (沸点8.2℃)、SiH3Cl (沸点-30.4℃)、因为沸点差别较大,可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质,因此,本题正确答案是:精馏(或蒸馏)。
8.如图五角星上排列的A、B、C、D、E五种物质均为中学化学中常见的化合物,相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。
A、C、E均为氧化物,A是人体呼出的气体之一;在实验室中B可以用来制取A,而D可以用来检验A;C和E反应能生成D。 (1)写出下列物质的化学式: A________,D________;
(2)B除了制取A之外的另一种用途是____________________________________; (3)C和E反应的化学方程式为________________________________________ (4)这五种物质之间两两发生反应,其中没有涉及的基本反应类型是________。
【答案】CO2 Ca(OH)2 用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等) CaO+H2O=Ca(OH)2 分解反应和置换反应 【解析】 【分析】
A是人体呼出的主要气体,则A为二氧化碳,在实验室中B可以用来制取A,而D可以用来检验A,则D为氢氧化钙,B与D可反应,则B为盐酸;E与B, E与C都反应,且A、C、E均为氧化物,E与C反应生成的D为碱,则C为水,E为氧化钙; 【详解】
(1)根据上述分析可知:A为CO2,D为Ca(OH)2;答案:CO2 ;Ca(OH)2;
(2) 根据上述分析可知B为盐酸,盐酸除用来制取二 氧化碳外,还用来除去铁制品表面的铁锈;答案:用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等);
(3) 根据上述分析可知C为水,E为氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,其化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2 ;答案:CaO+H2O=Ca(OH)2 ;
(4)该五角星的位置中有化合反应,如H2O与CaO、CO2的反应都是化合反应;CO2与Ca(OH)2的反应是复分解反应,HCl和CaO、Ca(OH)2的反应都是复分解反应,没有涉及分解反应和置换反应。答案:分解反应和置换反应。
9.在下列物质的转化关系中,A是一种固体物质,E是一种白色沉淀,据此填写下列空白:
(1)B的化学式是________,B在固态时属于________晶体,1mol 含有的共价键数目是______NA。
(2)E的化学式是_________。
(3)B和a溶液反应的离子方程式是_______________________________ (4)A和a溶液反应的化学方程式是___________________________________ 【答案】SiO2 原子 4 H2SiO3 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 【解析】 【分析】
A是一种固体单质,与氧气反应得到B为氧化物,E是一种白色沉淀且不溶于盐酸,E加热分解得到B,所以E为H2SiO3,结合转化关系,可知A为Si,B为SiO2,a为强碱溶液,如NaOH溶液,G为Na2SiO3,D为H2O,F为H2。
【详解】
(1)由上述分析可知,B是SiO2,SiO2由硅原子和氧原子通过共用电子对形成空间网状结构,在固态时属于原子晶体,每个硅原子和四个氧原子形成四个共价键,1mol 含有的共价键数目是4NA。故答案为:SiO2;原子;4;
(2)由上述分析可知,E为H2SiO3,故答案为:H2SiO3;
(3)二氧化硅与强碱溶液反应生成硅酸盐与水,反应的离子方程式为:SiO2+2OH-=SiO32
-
+H2O;
故答案为:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(4)Si与氢氧化钠反应生成硅酸钠与氢气,反应方程式为:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,
故答案为:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。 【点睛】
本题考查无机物推断,B为氧化物、E为不溶于盐酸的白色沉淀为推断突破口,需要学生熟练掌握元素化合物性质。
10.某固体中可能含有Na+、K+、Al3+、Ba2+、SO42-、CO32-、SiO32-、等离子,将其配成 100mL 溶液。学生研究性学习小组为了确认其成分,设计并完成了如图所示实验:
请回答下列问题:
(1)配制100mL 溶液需要使用容量瓶,该仪器使用前必须进行的一步操是______________;在“定容”操作中,当液面接近容量瓶刻度线1~2cm 处,改用__________________,再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。
(2)若出现如下情况,导致所配溶液浓度偏高的是_____________________ A.称量时砝码已经生锈;
B.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作; C.定容时俯视;
D.定容时,液面超过容量瓶颈上的刻度线,用胶头滴管将过量的液体吸出; E.容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水。
(3) 根据以上实验可得出:一定存在的离子是_________________,,一定不存在的离子是___________________。
(4) 加入稀盐酸,所发生的离子反应方程式为________________。
【答案】检查是否漏水 改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切 A、C CO32-、SiO32- SO42-、Al3+、Ba2+ CO32-+2H+=CO2↑+H2O;SiO32-+2H+=H2SiO3↓ 【解析】 【分析】
向配制的溶液中加入稀盐酸后生成无色无味气体A、沉淀B,气体A为CO2,则原溶液中一
定含有CO32-,结合离子共存可知一定不存在Al3+、Ba2+;生成的沉淀B为硅酸,则一定存在SiO32-;向滤液C中加入氯化钡溶液,无明显现象,说明溶液中不存在SO42-,据此结合溶液配制的方法解答; 第(2)题根据c=【详解】
(1)容量瓶使用前要检查是否漏水;当液面接近容量瓶刻度线1-2cm处,改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切,再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀,故答案为:检查是否漏水;改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切; (2)A.称量时砝码已经生锈会导致溶质的质量偏大,继而导致浓度偏大,故A正确; B.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作会导致溶质物质的量偏小,浓度偏小,故B错误;
C.定容时俯视会导致溶液体积偏小,溶液浓度偏大,故C正确;
D.定容时,液面超过容量瓶颈上的刻度线,用胶头滴管将过量的液体吸出会导致溶质的物质的量偏小,浓度偏小,故D错误;
E.容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水对浓度没有影响,故E错误, 故答案为:AC;
(3)根据分析可知一定存在的离子为:CO32-、SiO32-;一定不存在的离子为:SO42-、Al3+、Ba2+,故答案为:CO32-、SiO32-;SO42-、Al3+、Ba2+;
(4)根据分析可知,加入稀盐酸后碳酸根和硅酸根和氢离子发生反应,故答案为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O;SiO32-+2H+=H2SiO3↓。
n进行分析; V
11.有A、B、C三种不溶于水的固体。A是某元素的一种单质,它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热氢氧化钠溶液,再往所得溶液中加入过量盐酸时,析出白色胶状沉淀D。此沉淀干燥后,成为不溶于水的白色粉末,这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C在高温时软化,无固定熔点。 (1)根据以上事实,形成单质A的元素名称为__, C的名称为__。 (2)B固体溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是__。 (3)生成白色胶状沉淀D的化学方程式是__。 (4)由B制取C的化学方程式是__。
【答案】碳 普通玻璃 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Na2CO3+SiO2【解析】 【分析】
A是某元素的一种单质,它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,这种气体为氧气密度的1.375倍(标准状况)的气体,则该气体的相对分子质量=32×1.375=44,应是CO2,所以A为碳,B固体能溶于热氢氧化钠溶液,再往所得溶液中加入过量盐酸时,析出白色胶状沉淀,此沉淀干燥后,成为不溶于水的白色粉末,这是一种
Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑
比碳酸酸性还弱的酸,则该酸应为硅酸,将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C在高温时软化,无固定熔点,该反应为工业制普通玻璃的反应,所以B为SiO2,C为普通玻璃,据此答题。 【详解】
A燃烧后生成的气体的相对分子质量为32×1.375=44,且能使澄清石灰水变浑浊,该气体是二氧化碳,则A为碳元素的一种单质。B物质能与氢氧化钠反应,且能继续与过量的盐酸反应生成一种比碳酸还弱的酸,则B为二氧化硅。二氧化硅与石灰石、纯碱混合加热生成的C在高温时软化且无固定熔点,可推知C为普通玻璃;
(1)根据以上事实,形成单质A的元素名称为碳, C的名称为普通玻璃;
(2)B为SiO2,其溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O; (3)在Na2SiO3溶液中滴加稀HCl,生成白色胶状沉淀H2SiO3的化学方程式是Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓;
(4)由SiO2制取普通玻璃的化学方程式是Na2CO3+SiO2SiO2
CaSiO3+CO2↑。
Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+
12.A元素的一种单质是重要的半导体材料,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)易与C发生化学反应的酸是________,反应的化学方程式是_______________ 。 (2)将C与纯碱混合,在高温熔融时发生化学反应也可生成D,同时还生成B的最高价氧化物E;将E与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要将纯碱在高温下熔化,下列坩埚中不可选用的是________。 A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.瓷坩埚 D.铁坩埚 【答案】氢氟酸 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O SiO2+Na2CO3CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓ ABC 【解析】 【分析】
“A元素的一种单质是重要的半导体材料”说明A为Si,通过“光导纤维”可推测C为SiO2,SiO2与烧碱即氢氧化钠反应生成的含Si元素的化合物为Na2 SiO3。SiO2与纯碱即碳酸钠高温条件下生成Na2 SiO3和CO2,故B为C,E为CO2,二氧化碳和硅酸钠在足量水中可生成硅酸和碳酸钠,故F为H2SiO3。 【详解】
(1)SiO2易与氢氟酸发生反应,故答案为:氢氟酸;SiO2+4HF=SiF4?+2H2O ; (2)①根据分析可知答案为:SiO+NaCO=NaSiO+CO? ;
223232高温高温Na2SiO3+CO2↑ Na2SiO3+
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3? ;
②A项普通玻璃坩埚中含有SiO2,会在高温下与纯碱反应,故A项错误;B项石英玻璃坩埚中含有SiO2,会在高温下与纯碱反应,故B项错误;C项瓷坩埚中含有SiO2,会在高温