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1、2014年高考化学 黄金易错点专题汇编 专题05 硅及其化合物1诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德博伊尔和乔治史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是()A二氧化硅是H2SiO3的酸酐，因此能与水反应B用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L(标况)气体时，得到2.8 g硅C6 g的二氧化硅中含有0.2 mol的共价键D二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应2关于二氧化硅，下列叙述不正确的是()A水晶的主要成分是二氧化硅B二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别C二氧化硅不溶于水，也不能跟水反应生成酸D
2、二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应3从石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下：SiO22CSi(粗)2COSi(粗)2Cl2SiCl4SiCl42H2Si(纯)4HCl关于上述反应的分析不正确的是()A粗硅中可能含有SiO2、C等杂质B高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子D高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅4某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀产生，则原氧化物是()AAl2O3 BMgOCSiO2 DFe2O35下列说法不正确的是
3、()ASiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应B二氧化硅是生产光纤制品的基本原料C水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂D酸性氧化物可以和碱反应，但均不能与酸反应6下列除杂方法正确的是()ASiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去BCO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热CCO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶DNa2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤7开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是()硅是构成一些岩石和许多矿物的基本元素人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅
4、高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料C60属于原子晶体，用于制造纳米材料ABC D8在一定条件下，下列各组物质不能反应的是()CO2H2OSiO2H2OCOCO2CO2CCaCO3H2CO3COFe2O3A BC D9将足量CO2通入KOH和Ba(OH)2的混合溶液中，最后阶段的离子反应是()ACO22OH=COH2OBCO22OHBa2=BaCO3H2OCBaCO3CO2H2O=Ba22HCODCOCO2H2O=2HCO10向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产
5、生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：则下列分析都正确的组合是()溶液组成主要成分对应图像溶液中离子浓度关系ANa2CO3、NaHCO3c(Na)c(HCO)BNaHCO3、Na2CO3c(CO)c(HCO)CNaOH、Na2CO3c(OH)c(CO)DNa2CO3c(Na)c(CO)c(HCO)c(H2CO3)6 【解析】A项，SiO2、Al2O3均与NaOH反应；C项，Na2CO3溶液吸收CO2；D项，引入NaHCO3。【答案】B易错起源1、硅及其化合物 例1硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是()A硅燃烧产物
6、对环境产生的污染，容易得到有效控制B从Si(s)O2(g)SiO2(s)H858.6 kJmol1可知，硅燃烧放出的热量较多C自然界中硅的贮存量丰富，可以从自然界直接获得单质硅D硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一1硅(1)硅的非金属性弱于碳，但碳在自然界中既有游离态又有化合态，而硅却只有化合态。(2)硅的还原性强于碳，但碳能还原SiO2：SiO22C2COSi。(3)非金属单质跟碱溶液作用一般无H2产生，但Si能跟碱溶液作用放出H2：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。(4)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应。(5)非金属单质一般为非导体，但硅为半导
7、体。2二氧化硅(1)非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔点却很高。(2)酸性氧化物一般不跟酸反应，但SiO2能跟氢氟酸反应。3硅酸(1)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。(2)H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以有Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，但在高温下Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2能发生是因为生成的CO2容易挥发。(1)不要混淆硅和二氧化硅的用途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而不是硅。(2)不要混淆常见含硅物质的成分计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2，而不是硅
8、酸盐。传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。易错起源2、 二氧化碳的性质以及CO、HCO的检验 例2向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为8.96 L(0 ，1.01105 Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)1CO2与碱溶液反应的产物(1)反应原理NaOHNa2CO3NaHCO3(2)反应后溶质成分的判断可用数轴表示：2CO2与常见溶液的反应和现象(1)Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液CO2不足时，生成白色沉淀；CO2
9、过量时，生成的白色沉淀消失，溶液变澄清。(2)Na2SiO3溶液CO2不足：Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3；CO2过量：Na2SiO32H2O2CO2=2NaHCO3H2SiO3。两种情况均生成白色胶状沉淀。(3)饱和Na2CO3溶液Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，有白色固体析出。3CO、HCO的检验检验二者的基本方法是将其转化为CO2气体，再用澄清石灰水变浑浊来检验CO2。如果被检物中已知没有碳酸氢盐、亚硫酸盐和亚硫酸氢盐的干扰时，可用直接加盐酸的方法检验碳酸盐。若存在其他干扰时，则需要用以下方法来检验。离子COHCO原理COCa2= CaCO3CaCO32H
10、=Ca2H2OCO2HCOH=CO2H2O方法向少量待检验溶液中滴加足量的CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入适量的酸，白色沉淀溶解且生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，则待检溶液中有CO向少量待检验溶液中滴加足量的CaCl2或BaCl2溶液，无明显现象，再向溶液中加入足量的酸，若溶液中有使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体生成，则待检验溶液中有HCO(1)CO2通入CaCl2或BaCl2溶液不会产生白色沉淀，因为碳酸的酸性弱于盐酸，CO2与CaCl2或BaCl2溶液不发生反应。(2)检验CO、HCO时不能用Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液来代替可溶性钡盐或可溶性钙盐溶液，原
11、因是OH能将HCO转化为CO。 1下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中正确的是()A它是一种纯净物，既不燃烧也不易腐蚀B水玻璃是生产玻璃的主要原料之一C木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质2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C28 g硅含有6.021023个电子D28Si、29Si、30Si是不同的核素3不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是()A甲烷比硅化氢稳定B硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强C碳酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸D高温下SiO2和Na2CO3反应4下列说法正确的是()A工业
12、制水泥、玻璃、陶瓷都要用到石灰石B刚玉、红宝石、蓝宝石主要成分是氧化铝C石英、硅石、水晶、珍珠、玛瑙主要成分都是SiO2D二氧化硅是酸性氧化物，能抗浓硫酸、浓硝酸的腐蚀，故能抗氢卤酸(HX)的腐蚀5下列试剂的保存方法正确的是()A氢氟酸保存在玻璃瓶中B烧碱溶液放在带有橡胶塞的玻璃瓶中C水玻璃存放在滴瓶中D液溴直接存放在棕色滴瓶中6下列有关物质组成、性质和用途的说法中，正确的是()A合金的熔点一般比组成合金的各成分金属的高B氮化硅、光导纤维、氧化铝陶瓷等属于新型无机非金属材料C水泥、玻璃和水晶都是硅酸盐产品D光导纤维的主要成分是硅，可广泛用于通信和医疗领域7某二价金属的碳酸盐和酸式碳酸盐的混合物
13、，跟足量的稀盐酸反应，消耗H和生成CO2物质的量之比为65，则该混合物中碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量之比是()A11 B12C13 D148已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如下图所示的转化，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素的单质，B、C、H在通常情况下为气体，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。请填空：(1)写出E的两种用途_、_。(2)反应的化学方程式是_。(3)反应的离子方程式是_。(4)写出一个由A生成H的置换反应方程式：_。9世博会中国馆“东方之冠”由钢筋混凝土、7 000多块红色铝板和1 200多块玻璃等建成。(1)铝_(填“是”或“不是”)红色的，铝板和
14、玻璃均易被烧碱腐蚀，原因为_。(用化学方程式表示)(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是_。(3)石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是_；有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)实际上不是硅酸盐材料，而是一种_(选填“橡胶”、“纤维”或“塑料”)，有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯在一定条件下通过_反应合成的有机高分子材料。(4)要将NaOH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10晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：高温下用过量的碳与二氧化硅反应制得粗硅；粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(
15、Si3HCl=SiHCl3H2)；SiHCl3与过量的H2在1 0001 100 反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水剧烈反应，在空气中易自燃。请回答：(1)第一步制取粗硅的反应中碳作_剂(填“氧化”或“还原”)。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0)中含有少量SiCl4(沸点57.6)和HCl(沸点84.7)，提纯SiHCl3可采用_的方法。(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅的装置如图所示(加热器和夹持装置略去)：装置B中的试剂是_，装置C需水浴加热，目的是_。反应一段时间后，装置D中可观察到有晶体硅生成，D中发生的反应的化学方程式是_。为保证
16、实验的成功，操作的关键除题中已告知的以外，你认为最重要的还有：_(说出三点)。11为了证明一氧化碳具有还原性，有人设计了下列实验：(1)装置B中最适宜的试剂是_。(2)装置D中发生反应的化学方程式是_。(3)必须用装置C吸收除去气体中水蒸气的理由是_。(4)若根据F中石灰水变浑浊的现象确定CO具有还原性，应在上图中装置_与_之间连接下列装置中的_(填序号)。12有一碳酸钙样品中含有二氧化硅，为测定碳酸钙的质量分数，某化学活动小组设计了多种实验方案。方案1称取样品m g，加入过量盐酸，用排水法收集并测定CO2的体积。方案2称取样品m g，加入过量的c molL1的盐酸V mL溶解样品(设溶解后溶
17、液的体积仍为V mL)，取溶解样品后的溶液0.1V mL，用c1 molL1 NaOH溶液进行滴定，消耗NaOH溶液V1 mL。方案3称取样品m g，加入足量盐酸使样品溶解，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得杂质的质量为m1 g。(1)实验中发现，依方案1所测定的碳酸钙含量不准确，在收集和测定二氧化碳的体积时若改为排_溶液会减小实验误差。(2)方案2中最好选用指示剂_，滴定终点的颜色变化是_。(3)用方案2的实验数据，碳酸钙的质量分数为_。(4)某同学采用方案3测定CaCO3质量分数时，他取用2.0 g 样品于烧杯中，把20.0 mL某盐酸分4次加入，充分反应后记录烧杯中固体质量如下表：次序稀盐酸剩
18、余固体1先加入5.0 mL1.32 g2再加入5.0 mL0.64 g3再加入5.0 mL0.20 g4再加入5.0 mL0.20 g要测定所取用的稀盐酸的物质的量浓度时应选用哪一组(或哪几组)数据_。盐酸的物质的量浓度为_。13已知AI有如图所示转换关系：已知：单质E可作为半导体材料；化合物F是不成盐的氧化物；化合物I溶于水呈酸性，它能够跟氧化物A起反应。已知：2F22H2O=4HFO2据此，请填空：(1)化合物F是_。(2)化合物I是_。(3)反应的化学方程式是_。(4)写出I的水溶液与A反应的方程式：_。14氮化硅(Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域有重要用途。.
19、工业上有多种方法来制备氮化硅，常见的方法有：方法一：直接氮化法：在1 3001 400 时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为_。方法二：Si(NH2)4热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体_(填分子式)；然后使Si(NH2)4受热分解，分解后的另一种产物的分子式为_。.工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：已知：X、高纯硅、原料B中的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色。(1)原料B的主要成分是_。(2)写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式：_。8 【解析】A、G为同主族的单质，A能在高温条件下从E中置换出G，且A能被
20、浓H2SO4在加热条件下氧化为气体，则A为碳单质，反应为 ，反应为C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O，C是形成酸雨的大气污染物，为SO2，则B为CO2，根据转化关系可推知其它物质分别是：F为Na2SiO3，D为H2SiO3，有关问题即可迎刃而解。 (1)装置B用来除去HCl，最适宜的试剂是饱和NaHCO3溶液。(2)装置D中发生反应的化学方程式是CO2C2CO。(3)水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H2，H2也能使CuO还原，故不能证明CO具有还原性，所以必须用装置C除去气体中的水蒸气。(4)若根据F中石灰水变浑浊的现象确定CO具有还原性，应在上图中装置D与E之间连接装置，以除去其中的CO2。【答案】(1)饱和NaHCO3溶液(2)CO2C2CO(3)水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H2，H2也能使CuO还原，不能证明CO具有还原性(4)DE15