高考化学备考学易黄金易错点专题05 硅及其化合物解析版.docx

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高考化学备考学易黄金易错点专题05硅及其化合物解析版

【易错雷区，步步为赢】

1.下列叙述正确的是（　　）

A．因为Na2CO3＋SiO2

Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强

B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似

C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，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

答案　D

2．下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是（　　）

选项

NaOH

NaHCO3

CuSO4

Cu（OH）2

CO2

SiO2

H2SiO3

答案　C

解析　本题考察考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况，

可用代入法，即把各选项中的X、Y、Z带入右图的圆圈中进行判断，C中CO2在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石和碳酸钠。

3．下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是（　　）

A．二氧化硅是生产光纤制品的基本原料

B．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂

C．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性

D．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯

答案　D

4．现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是（　　）

①SiO2→Na2SiO3　②CuSO4→CuCl2　③SiO2→H2SiO3　④CuO→Cu（OH）2　⑤Na2O2→NaOH

A．①②B．③④C．②③④D．②③④⑤

答案　B

解析　①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，②CuSO4＋BaCl2===BaSO4

↓＋CuCl2，⑤2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，SiO2和CuO均不溶于水，因此SiO2、CuO不可能通过一步反应分别生成H2SiO3、Cu（OH）2。

5．金属镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C，将一定量金属镁在含二氧化碳、氧气的混合气体中燃烧后得到的固体，加入足量盐酸中，充分反应后，将溶液蒸干，然后隔绝空气灼烧，得到的固体成分可能是（　　）

A．MgO和Mg（OH）2B．MgO

C．MgCl2和CD．Mg（OH）2

答案　B

解析　发生的反应依次为：

2Mg＋O2

2MgO、2Mg＋CO2

2MgO＋C、C＋O2

CO2、MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O、MgCl2＋2H2O

Mg（OH）2＋2HCl，加热使得HCl挥发逸出，促进MgCl2的水解生成Mg（OH）2，Mg（OH）2

MgO＋H2O，故最终得到的固体成分可能是MgO和C，或是MgO。

6．下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是（　　）

A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料

B．新型无机非金属材料虽然克服了

传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差

C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点

D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分不同

答案　B

7．根据锡、铅的主要化合价及其稳定性，完成下列填空：

（1）锡的＋2价化合物应具有较强的______性，铅的＋4价化合物应具有较强的______性。

（2）已知Sn2＋的还原性比Fe2＋的还原性强，PbO2的氧化性比Cl2的氧化性强。

试写出下列反应的化学方程式：

①氯气与锡共热：

________________________________________________________________________；

②氯气与铅共热：

________________________________________________________________________；

③PbO2与浓盐酸共热：

________________________________________________________________________。

答案　

（1）还原　氧化

（2）①Sn＋2Cl2

SnCl4

②Pb＋Cl2

PbCl2

③PbO2＋4HCl（浓）

PbCl2＋Cl2↑＋2H2O

8．某实验室对煤矸石的综合利用课题展开如下探究：

【资料检索】　①煤矸石主要含Al2O3、SiO2及F

e2O3。

②聚合氯化铝{[Al2（OH）nCl6－n]m（1≤n≤5，m≤10），商业代号PAC}是一种新型、高效的絮凝剂和净水剂。

【探究思路】　用煤矸石为原料，采用铝盐水解絮凝法，可制得聚合氯化铝。

【探究实验】　

【交流讨论】　

（1）用浓盐酸配20%的盐酸所需的玻璃仪器有：

________________________________________________________________________。

（2）加20%的盐酸酸浸，有关的离子方程式为

________________________________________________________________________。

（3）残渣2的主要成分是__________________，设计实验证明你的结论（填操作及现象）：

________________________________________________________________________。

（4）从澄清的PAC稀溶液获得聚合氯化铝固体，该实验操作是______________，得到PAC粗产品中可能含有的杂质离子是

________________________________________________________________________。

（5）从不引入杂质去考虑，调节溶液的pH可改为________（填序号）。

A．NaOHB．AlC．氨水D．Al2O3

答案　

（1）量筒、烧杯、玻璃棒

（2）Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O

（3）Fe（OH）3　取少量残渣2于小试管中，加入稀盐酸使其完全溶解，再加入KSCN溶液，溶液呈（血）红色

（4）蒸发浓缩，冷却结晶　Ca2＋　（5）BD

【名师点睛，易错起源】

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．硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制

B．从Si（s）＋O2（g）

SiO2（s）　ΔH＝

－858.6kJ·mol－1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

【答案】　C

【名师点睛】

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：

SiO2＋2C

2CO↑＋Si。

（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：

Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。

（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Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋

Na2CO3，但在高温下Na2CO3＋SiO2

Na2SiO3＋CO2↑能发生是因为生成的CO2容易挥发。

【锦囊妙计，战胜自我】

（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

①计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。

②水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。

③传统无机非金属材料陶瓷、水泥、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0.2molNaOH和0.1molBa（OH）2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为8.96L（0℃，1.01×105Pa）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）

【答案】　C

【规律方法】　反应顺序的判断

当有多种组分与一种物质反应时，判断反应顺序的方法是：

先假设与其中的一种组分反应，若产物还能与另一种组分反应，则假设错误。

如将CO2通入KOH、Ba（OH）2混合溶液中，假设CO2先与KOH反应，则生成的K2CO3会与Ba（OH）2继续反应生成BaCO3，故假设错误，应该是CO2先与Ba（OH）2反应。

【名师点睛】

1．CO2与碱溶液反应的产物

（1）反应原理

NaOH

Na2CO3

NaHCO3

（2）反应后溶质成分的判断

可用数轴表示：

2．CO2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过量时，生成的白色沉淀消失，溶液变澄清。

（2）Na2SiO3溶液

CO2不足：

Na2SiO3＋H2O＋CO2

===Na2CO3＋H2SiO3↓；

CO2过量：

Na2SiO3＋2H2O＋2CO2===2NaHCO3＋H2SiO3↓。

两种情况均生成白色胶状沉淀。

（3）饱和Na2CO3溶液

Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，有白色固体析出。

3．CO

、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

HCO

原理

＋Ca2＋===CaCO3↓CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑

HCO

＋H＋===CO2↑＋H2O

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

【锦囊妙计，战胜自我】

（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，原因是OH－能将HCO

转化为CO

。

【易错练兵，虎口脱险】

1．有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。

假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥的是（　　）

A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料

B．自然界中存在大量的单质硅

C．硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制

D．自然界的硅易开采，且可再生

答案　B

2．下列关于二氧化硅的说法是否正确？

解释其理由。

A．二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成。

B．二氧化硅又叫硅酐。

C．二氧化硅与水化合生成对应水化物硅酸。

D．二氧化硅为酸酐，与碱反应不与酸反应。

E．二氧化硅与碳酸钠反应生成CO2，所以硅酸酸性比碳酸强。

答案　B

3．下列表述正确的是（　　）

①人造刚玉的熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅　②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐　③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料　④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛　⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能

A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤

答案　D

4．某二价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量的盐酸反应，消耗H＋和产生CO2的物质的量之比为5∶4。

该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为（　　）

A．1∶3　　　B．2∶3　　　C．3∶4　　　D．4∶5

答案　B

5.对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是（　　）

A．SiO2和CO2中，Si和O、C和O之间都是共价键

B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8

C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应

D．PbO比PbO2稳定

答案　B

解析　碳原子序数为6，最外层电子数是4，次外层电子数为2，故B项不正确；CO2和SiO2都是共价化合物、酸性氧化物，因此A、C正确；＋4价铅的化合物有强氧化性，不稳定，故D项正确。

6．汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。

20世纪80

年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：

BaCuSi2Ox，Cu为＋2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确的是（　　）

A．用盐的形式表示：

BaSiO3·CuSiO3

B．用氧化物形式表示：

BaO·CuO·2SiO2

C．易溶于强酸、强碱

D．性质稳定，不易褪色

答案　C

解析　“汉紫”能稳定存在至今，说明其性质稳定，不易褪色，不易与酸、碱反应；“汉紫”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6。

7．下列说法不正确的是（　　）

①将CO2通入溶有足量氨的BaCl2溶液中，无白色沉淀生成　②将盐酸、KSCN溶液和Fe（NO3）2溶液三种溶液混合，混合溶液显红色　③向某溶液中滴入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，证明溶液中一定含有SO

　④将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后按入水中，两者放出的氢气质量相等

A．只有②B．①②③C．①③④

D．①②③④

答案　C

8.如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。

请回答下列问题：

（1）B的化学式是____________，目前B已被用作________的主要原料。

（2）

B和a溶液反应的离子方程式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）A和a溶液反应的离子方程式是

________________________________________________________________________。

（4）C和过量的盐酸反应的离子方程式是

________________________________________________________________________。

答案　

（1）SiO2　

光导纤维　

（2）SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O　（3）Si＋2OH－＋H2O===SiO

＋2H2↑　（4）SiO

＋2H＋===H2SiO3↓

9.单质硅是信息产业中重要的基础材料。

通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度为450～500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。

以下是实验室制备四氯化硅的装置图：

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