高考化学一轮复习(第三辑)考点34二氧化硅和硅酸性质(含解析)1.pdf

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1、精品教案可编辑考点 34 二氧化硅和硅酸性质聚焦与凝萃1了解二氧化硅的物理性质,掌握二氧化硅的化学性质;2了解硅酸的性质。解读与打通常规考点一、二氧化硅(一)结构二氧化硅是含有SiO4四面体结构的立体网状结构的晶体,不存在单个的二氧化硅分子。每个O 原子周围连接着2 个 Si 原子,成直线型。每个Si 原子周围连接着4 个 O 原子,构成以Si原子为中心的正四面体结构,4 个 O 原子分别位于正四面体的4 个顶点上(虚线示型)。(二)物理性质:熔点高,硬度大。(三)化学性质:1除氢氟酸外不与其它酸反应SiO24HF=SiF4 2H2O用途:可以在玻璃上雕刻花纹等。2与碱性氧化物反应SiO2Ca

2、O高温CaSiO33与碱反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2O4与盐的反应精品教案可编辑SiO2+Na2CO3 高温Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2 高温CaSiO3+CO25与碳单质的反应SiO2+2C 高温Si+2CO(工业制硅)(四)用途:1水晶可用于电子工业的部件、光学仪器、工艺品;2SiO2是制光导纤维的重要原料;3较纯的石英用于制造石英玻璃;4石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。隐性考点二、硅酸(一)物理性质:硅酸为白色固体,难溶于水。其酸性极弱,比碳酸还弱,与一般的酸相比,硅酸的组成与结构都复杂得多,常用化学式H2SiO3来简单地表示硅酸。(二)化学性质:1与碱反应

3、:H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O硅酸的热稳定性很弱,受热分解为二氧化硅和水2受热分解:H2SiO3=SiO2H2O硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶,称为“硅胶”,可做干燥剂,也可以用作催化剂的载体。(三)硅酸和碳酸的性质比较物质硅酸碳酸化学式H2SiO3H2CO3酸酐SiO2CO2制法Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3CO2+H2O=H2CO3颜色与状态白色、粉末状无色、液态,只存在于水溶液中水溶性不溶于水只存在于水溶液中精品教案可编辑酸性比较酸性:碳酸硅酸融合与应用例 1在 SiO2 3C=高温SiC2CO 反应中,氧化剂和还原剂的质量比为()A73 B76

4、C12 D21【答案】C例 2下列关于硅酸的说法正确的是()A用反应 Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质B干燥剂“硅胶”的主要化学成份是硅酸C因为硅酸难溶于水,所以它不能与NaOH溶液反应D硅酸酸性比碳酸强【答案】B【解析】A 中反应利用的是强酸制弱酸的性质;硅酸虽难溶于水,但可与强碱溶液反应生成硅酸盐;硅酸是一种比碳酸还弱的酸。扫描与历练【正误判断】(正确的打“”,错误的打“”)(每个判断2 分,共 40 分)()1SiO2、NaOH、HF 三者两两均能反应()2Si 和 SiO2都用于制造光导纤维(2014海南,10D)()3硅胶可作袋装

5、食品的干燥剂(2014四川,1B)()4SiO2既能与 KOH 溶液反应又能与浓盐酸反应精品教案可编辑()5甲丁乙丙丁甲,若甲为焦炭,则丁可能是O2(2013江苏,6A)()6合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料(2012新课标全国卷,8D)()7SiO2可与 HF 反应,因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中(2013广东,10D)()8高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(2013广东,11C)()9无机酸一般易溶于水,但硅酸难溶于水。()10 水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂(2010江苏,4B)()11 SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应(2013山东,13A)()12 二氧化硅是生产光纤

6、制品的基本原料(2013江苏,4A)()13 水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂(2013江苏,4B)()14 可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品(2013天津,2B)()15 二氧化硅的分子式是SiO2(2013上海,2B)()16 不能用SiO2与水反应的方法来制取硅酸,不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化()17 实验室中保存烧碱溶液不能用磨口玻璃塞()18 二氧化碳通入硅酸钠溶液中有沉淀生成,证明碳酸的酸性强于硅酸()19 SiO2既能与酸反应又能与碱反应,所以它是一种两性氧化物()20 熔化烧碱应选用石英坩埚实训与超越【7+1 模式】一、单选(76 分=42 分)1下列叙述

7、正确的是()A因为 Na2CO3SiO2=高温Na2SiO3CO2,所以硅酸的酸性比碳酸的强B碳和硅都是A族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C二氧化硅既能溶于氢氧化钠溶液又能溶于氢氟酸,所以二氧化硅是两性氧化物D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,但二氧化硅不能和水反应生成硅酸2下列叙述正确的是()精品教案可编辑A利用高纯硅可以制成光电池,将光能直接转化为电能BCO、CO2均易与血红蛋白结合而中毒C在 SiO2制备高纯硅的过程中只涉及置换反应DSiO2和 H2O 反应可直接制备H2SiO33制水泥和陶瓷时都需要用的原料是()A粘土B石英C石灰石D纯碱4二氧化硅广泛存在于自然界中,在日

8、常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a e 是对反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行判断,其中正确的是()SiO22NaOH=Na2SiO3H2O SiO22C=高温Si2CO SiO24HF=SiF4 2H2O Na2CO3SiO2=高温Na2SiO3CO2 SiO23C=高温SiC2CO a反应中SiO2作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃b反应中SiO2表现出氧化性c反应中SiO2表现了酸性氧化物的通性d反应符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理e反应中SiO2未参加氧化还原反应Aace Bbde Ccde Dab5用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对

9、应关系错误的是()选项操作及现象溶液A通入 CO2,溶液变浑浊饱和 Na2CO3溶液B通入 CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失Na2SiO3溶液C通入 CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入 CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液,又变浑浊澄清石灰水6已知甲、乙、丙、X 是 4 种化学中常见的物质,其转化关系符合下图。则甲和X(要求甲和X 能互换)不可能是()精品教案可编辑甲 X乙 X丙甲AC 和 O2BCO2和 NaOH 溶液CCl2和 Fe DAlCl3溶液和 NaOH 溶液7将足量 CO2气体通入水玻璃(Na

10、2SiO3溶液)中,然后加热蒸干,再在高温下充分灼烧,最后得到的固体物质是()ANa2SiO3BNa2CO3、Na2SiO3 CNa2CO3、SiO2DSiO2二、填空(18 分)8含 A 元素的一种单质是一种重要的半导体材料,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)在元素周期表中,A 位于族,与 A 同族但相对原子质量比A 小的元素B 的原子结构示意图为,A 与 B 在原子的电子层结构上的相同点是。(2)易与 C 发生化学反应的酸是,反应的化学方程式是。(3)将 C 与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D,同时还生成B

11、 的最高价氧化物E;将全部的E与全部的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。写出生成D 和 F 的化学反应方程式:_。要将纯碱高温熔化,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氧化铝坩锅D铁坩锅(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后,生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g 混合物中石灰石的质量分数是。精品教案可编辑考点三十四二氧化硅和硅酸性质扫描与历练【正误判断】题号正误解析1略2SiO2都用于制造光导纤维不是Si。3略4SiO2不能与浓盐酸反应。5略6合成纤维一般为有机材料。7略8略9略10略11略12略13略14略15二氧化硅是由

12、原子构成的,SiO2是化学式不是分子式。16SiO2难溶于水,不与水反应,在高温下SiO2能与 NaOH、Na2CO3发生反应导致瓷坩埚被腐蚀。17SiO2能与 NaOH溶液反应生成Na2SiO3,使瓶口与瓶塞粘在一起不易开启。18因为 SiO2只与 HF 反应,这是SiO2的特性,与其他酸不反应,SiO2是一种酸性氧化物。19SiO2虽然与酸反应但生成的不是盐,所以它不是两性氧化物。20石英中含有SiO2,SiO2能与烧碱反应精品教案可编辑实训与超越【7+1 模式】题号答案解析1DA 项,高温下,二氧化硅能和碳酸钠反应,不能说明碳酸酸性小于硅酸,要根据常温下强酸制取弱酸判断,故A 错误;B

13、项,二氧化碳与二氧化硅属于不同的晶体类型,所以二氧化碳与二氧化硅物理性质相差很大,故B 错误;C 项,二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,四氟化硅不属于盐,二氧化硅不属于两性氧化物,故 C 错误;D 项,二氧化硅和二氧化碳都能够与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,但是二氧化硅难溶于水,不能与水反应生成对应的酸,故 D 正确。2ACO2不能与血红蛋白结合,B 错;C 项,粗硅提纯时,Si2Cl2=SiCl4是化合反应,错;SiO2不能和水反应,D项错。3A生产水泥以粘土和石灰石为主要原料,经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧,再加入适量石膏,并研成细粉就得到普通水泥;陶瓷的原料是粘土,经过混合、成

14、型、干燥、烧结而成,所以制水泥和陶瓷时都需要用的原料是粘土,故选A。4Ba刻蚀玻璃是用氢氟酸与SiO2反应,c反应中SiO2表现不是酸性氧化物的通性,因为没有盐生成。5B由于 Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3,因而会析出NaHCO3晶体,A项正确;B 项,CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3,CO2 Na2CO3H2O=2NaHCO3,H2SiO3与 CO2不反应,浑浊不会消失;C 项,CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO3精品教案可编辑2HClO,溶液变浑浊后加入品红溶液,被HClO 氧化褪色;D 项,首先 CO2 Ca

15、(OH)2=CaCO3 H2O,继续通 CO2,生成可溶于水的Ca(HCO3)2,再加入足量的NaOH,则:2NaOH Ca(HCO3)2=CaCO3 Na2CO32H2O,溶液又变浑浊。6CA 项正确,既可以实现C O2CO O2CO2 CCO 的转化,也可以实现O2 CCO2 CCO O2CO2的转化;B 项正确,既可以实现CO2 NaOHNaHCO3 NaOHNa2CO3 CO2NaHCO3的 转 化,也 可 以 实 现NaOH CO2Na2CO3 CO2NaHCO3 NaOHNa2CO3的转化;C 项错误,可以实现Cl2 FeFeCl3 FeFeCl2 Cl2FeCl3的 转 化,但

16、不 能 实 现Fe Cl2FeCl3 Cl2FeCl2的转化;D 项正确,既可以实现AlCl3 NaOHAl(OH)3 NaOHNaAlO2 AlCl3Al(OH)3的转化,也可以实现NaOH AlCl3NaAlO2 AlCl3Al(OH)3 NaOHNaAlO2的转化。7A将足量 CO2气体通入水玻璃中,发生反应:2CO2 Na2SiO32H2O=H2SiO3 2NaHCO3;加热蒸干,高温灼烧时发生反应:H2SiO3=H2OSiO2;2NaHCO3=Na2CO3CO2 H2O;Na2CO3SiO2=高温Na2SiO3CO2,所以最后所得固体物质是Na2SiO3,故选 A 项。8(1)A 最

17、外层均有4 个电子,最内层均有2 个电子(2)氢氟酸SiO24HF=(1)A 元素单质可作半导体材料,含A 元素的某化合物是制造光导纤维的原料,可知A 为硅元素,C 为 SiO2,D为 Na2SiO3。比硅相对原子质量小的同族元素B 为碳。(2)C 为 SiO2,能与 SiO2反应的酸只有氢氟酸。(3)SiO2与 Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和 CO2,含精品教案可编辑SiF4 2H2O(3)SiO2Na2CO3=高温Na2SiO3CO2,Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3 D(4)50%SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应,故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3。(4)若 SiO2恰好完全反应或过量,与CaCO3反应的化学方程式只有一个,即CaCO3 SiO2=高温CaSiO3CO2。若CaCO3过量,除发生上述反应外,还会发生反应:CaCO3=高温CaO CO2。总之,CaCO3的多少决定了CO2的产量,可通过以下关系列式求解:CaCO3CO2100 g 22.4 Lm(CaCO3)11.2 Lm(CaCO3)50 g混合物中 CaCO3的质量分数:50 g100 g100%50%。

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