11-12版高中化学全程学习方略配套课件：4.1无机非金属材料的主角——硅（人教版必修1）
文档属性
| 名称 | 11-12版高中化学全程学习方略配套课件：4.1无机非金属材料的主角——硅（人教版必修1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-09-10 08:11:39 | ||
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文档简介
(共83张PPT)
【典例1】下列叙述正确的是
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似
B.因为CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑，所以硅酸的酸性比
碳酸强
C.CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D.SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以二氧化硅属
于两性氧化物
高温
====
【思路点拨】解答本题要注意以下三点：
【自主解答】选C。CO2的熔沸点低，溶于水，SiO2的熔沸点高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱，B错；SiO2和HF反应也是SiO2的特殊性质，不能说明SiO2是两性氧化物，D错。
【互动探究】(1)小马同学认为“因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物”，小马同学的理解对吗？
提示：不对，SiO2不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物。
(2)在化学反应2C+SiO2 2CO↑+Si中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是多少？
提示：该反应中氧化剂是SiO2，还原剂是C，二者的物质的量之比为1∶2。
高温
====
【变式训练】高温时不和碳反应的是( )
A.CO B.CO2 C.SiO2 D.CuO
【解析】选A。高温时，CO2、SiO2、CuO都能与碳反应，
化学方程式分别为：C+CO2 2CO，
2C+SiO2 2CO↑+Si，C+2CuO 2Cu+CO2↑，CO与碳
不反应。
高温
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高温
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高温
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【典例2】有关硅元素的下列叙述中正确的是
A.硅与任何酸都不反应
B.硅元素是构成矿物岩石的主要成分之一，其化合态几乎全部是氧化物和硅酸盐
C.硅的性质很稳定，能以游离态形式存在于自然界中
D.常温时硅不与任何物质反应
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】选B。硅是亲氧元素，在自然界中全以化合态形式存在，主要是氧化物和硅酸盐的形式，B对，C错；常温时，硅能与氟气、氢氟酸、氢氧化钠溶液等发生反应，A、D都错。
【互动探究】(1)硅可以作半导体材料，利用了它的什么性质？
提示：晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常作半导体材料。
(2)硅与氢氧化钠溶液反应是置换反应吗？反应中还原剂是什么？
提示：硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑，该反应不是置换反应，但属氧化还原反应，反应中还原剂是硅。
【变式训练】下列关于碳和硅的说法中正确的是( )
A.其对应氧化物均为酸性氧化物
B.碳和硅的最高正价都是+4价
C.硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位
D.碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态
【解析】选B。CO2、SiO2属于酸性氧化物，但CO则不是，A错；碳和硅都是非金属，其原子最外层都是4个电子，最高正价为+4价，B正确；在地壳中占第一位的是氧，不是碳，C错；硅在自然界只能以化合态形式存在，D错。
【典例】(2010·福建高考)下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是
【思路点拨】解答本题要注意以下三点：
【自主解答】选C。选项A中：NaHCO3不能一步得到Na，所以A错误；选项B中：Cu(OH)2不能一步得到Cu ，所以B错误；选项C中：C在氧气中不完全燃烧会得到CO，CO在氧气中燃烧会得到CO2，CO2在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石和碳酸钠，所以C正确；选项D中：SiO2不能一步生成H2SiO3，H2SiO3也不能一步生成Si，所以D项错误。
【互动探究】(1)你能写出A项中由Y→Z的化学方程式吗？
提示：二氧化碳足量时即可生成，化学方程式为
NaOH+CO2====NaHCO3。
(2)D项中可以实现Y→X的转化，请写出该反应的化学方程式。
提示：2C+SiO2 2CO↑+Si。
高温
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【变式训练】下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( )
A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3
C.Na2O2→Na2CO3 D.SiO2→H2SiO3
【解析】选D。A项另一反应物为水，B项另一反应物为氧化钠或氢氧化钠，C项另一反应物为二氧化碳，D项二氧化硅与水不反应。
【典例】下列有关硅的化合物说法正确的是
A.SiO2与CO2相似，由一个硅原子和两个氧原子构成一个SiO2分子
B.硅酸盐一般不溶于水，它是水泥、陶瓷、玻璃的主要成分
C.H2SiO3既可由SiO2溶于水制得，也可由Na2SiO3和其他酸(如盐酸)反应制得
D.SiO2是酸性氧化物，能和碱反应，不能和酸反应
【易错选项】A
【易错剖析】
(1)易错选项分析
错选A的原因在于对SiO2这个化学式分析不到位。SiO2并不是说一个硅原子结合两个氧原子形成一个SiO2分子；正确的是SiO2是由硅原子和氧原子形成的立体网状结构，在这个网状结构中，硅原子与氧原子个数比是1∶2。
(2)其他错误选项分析
【标准答案】B
1.Na2O·CaO·6SiO2是一种( )
A.含氧酸 B.硅酸盐 C.氧化物 D.混合物
【解析】选B。Na2O·CaO·6SiO2是硅酸盐的氧化物的表示形式。
2.SiO2和CO2都具有的性质是( )
A.都能与水反应
B.都能与强碱溶液反应生成盐和水
C.熔点、沸点都比较低
D.常温下都是固体
【解析】选B。CO2常温下为气体，熔点低，能与水化合生成相应的酸；而SiO2则为固体，熔点很高，但不能与水化合生成相应的酸。SiO2和CO2都能与强碱溶液反应生成盐和水。
3.(2011·黄石高一检测)下列关于硅的说法中错误的是
( )
A.自然界中硅元素的储量丰富
B.自然界中存在大量的单质硅
C.高纯度的硅被用作计算机芯片
D.二氧化硅是光导纤维的基本原料
【解析】选B。自然界中硅元素的储量丰富，占第二位，全部以化合态存在，硅可作半导体材料，被用作计算机芯片，光导纤维的基本原料是二氧化硅，故A、C、D正确，B错误。
4.在下列所示的转化关系中，X可能是( )
X 氧化物 氧化物
A.Al B.Si C.Mg D.C
【解析】选D。铝与氧气反应生成氧化铝，硅与氧气反应生
成二氧化硅，镁与氧气反应生成氧化镁，三者均不能继续
被氧化；2C+O2(不足) 2CO，2CO+O2 2CO2 ，所以
碳能连续被氧化。
O2
O2
点燃
====
点燃
====
5.已知A是灰黑色的、有金属光泽的固体单质。
根据如图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。
(1)写出B、C两物质的名称：
B______________________，C__________________。
(2)写出D→B的化学方程式：_________________。
(3)写出B→C的离子方程式：_________________。
【解析】据A是灰黑色的、有金属光泽的固体单质知A是硅，则B是硅酸钠，C是硅酸，D是二氧化硅。
答案：(1)硅酸钠 硅酸
(2)SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
(3)SiO32-+H2O+CO2====CO32-+H2SiO3↓
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1.关于地壳中含量占第一位和第二位的元素之间形成的化合物，有关其说法正确的是( )
A.化学性质不活泼
B.可溶于水且显酸性
C.熔沸点较低，物理性质与CO2相似
D.是酸性氧化物，不溶于任何酸
【解析】选A。地壳中含量占第一位和第二位的元素分别是氧、硅，因此二者形成的化合物是SiO2，SiO2的熔沸点较高，不溶于水，物理性质与CO2的差别较大；SiO2的化学性质较稳定，不活泼，是酸性氧化物，能与氢氟酸发生反应，A正确。
2.(2011·长春高一检测)下列试剂不能用带磨口玻璃塞的
试剂瓶存放的是( )
A.盐酸 B.NaCl溶液
C.NaOH溶液 D.CuSO4溶液
【解析】选C。盛放强碱液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞，因
为会发生反应SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O,硅酸钠溶液具
有黏合性，使瓶塞打不开。
====
3.能证明硅酸的酸性弱于碳酸的酸性的实验事实是( )
A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.Na2CO3、Na2SiO3均易溶于水
【解析】选B。利用强酸制取弱酸的反应原理，CO2溶于水形成碳酸，碳酸与硅酸盐溶液反应得到硅酸沉淀，从而证明碳酸的酸性强于硅酸。
4.(2011·烟台高一检测)北京奥运金牌“金镶玉”环形玉璧由
昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，
则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为( )
A．CaO·MgO·SiO2·H2O
B．2CaO·5MgO·8SiO2·H2O
C．2CaO·MgO·SiO2·2H2O
D．5CaO·2MgO·8SiO2·H2O
【解析】选B。硅酸盐改写成氧化物的形式为：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物· SiO2·H2O，同时要遵循原子守恒，故B正确。
【方法技巧】硅酸盐的氧化物表示形式的书写技巧
硅酸盐由于组成比较复杂，通常改写成氧化物的形式，具体方法为：
(1)遵循各元素种类和原子个数比不变的原则，分别写成氧化物的形式；
(2)氧化物一般按活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅，最后为水的顺序排列；
(3)氧化物之间用圆点隔开，各氧化物前面的化学计量数均为整数。
5.(双选)向下列物质的溶液中滴加盐酸有沉淀产生，当盐酸过量时，沉淀仍不消失的是( )
A.Na2SiO3 B.Ca(OH)2
C.AgNO3 D.NaAlO2
【解析】选A、C。A项产生硅酸沉淀，C项产生氯化银沉淀，二者均不溶于过量的盐酸，B项不产生沉淀，D项开始产生沉淀，后来沉淀溶解消失。
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6.(10分)A、B、X、Y均为中学阶段的常见物质，它们之间
的转化关系如下图所示，
试写出符合下列条件的化学方程式：
(1)若物质A为氧化物，B为红棕色粉末 ；
(2)若A和X均为非金属固体单质 。
(3)若A为金属，X为非金属，小芳同学写出反应
2Na＋2H2O 2NaOH＋H2↑，对吗？为什么？ 。
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【解析】(1)红棕色粉末为Fe2O3，结合反应特点可知，A为
CO，则反应为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。
(2)因为A和X均为非金属固体单质，且A能置换X，所以该反
应为2C+SiO2 2CO↑+Si。
(3)不对，因为Y是氧化物，所写的反应不符合。
答案：(1)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
(2)2C+SiO2 2CO↑+Si
(3) 不对。因为Y是氧化物，所写的反应不符合
高温
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高温
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高温
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高温
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7.(10分)(1)用两种方法鉴别下列两种白色粉末物质。
Na2CO3和SiO2
；
。
(2)欲鉴别CaCO3和Na2SiO3，某同学分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，指出他观察到的现象：
CaCO3 : ；
Na2SiO3： 。
【解析】(1)可利用加水溶解的方法，能溶于水的是
Na2CO3，不溶于水的是SiO2；
可用焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3，余者为
SiO2；
可用酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能
够产生气体的是Na2CO3；不反应的是SiO2。化学方程式：
Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑。
(2)分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，CaCO3能够产生无
色气体， Na2SiO3则能产生白色沉淀。
====
答案：(1)加水溶解法：能溶于水的是Na2CO3，不溶于
水的是SiO2
焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3，余者为SiO2
或酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能够产
生气体的是Na2CO3；不反应的是SiO2。化学方程式：Na2CO3＋
2HCl 2NaCl＋H2O＋CO2↑ (答两种合理方法即可)
(2)产生无色气体 产生白色沉淀
====
8.(10分)(挑战能力)为确认下面三种酸的酸性强弱：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，想想同学设计了如图所示的装置，通过一次实验即可达到目的。请回答下列问题：
(1)锥形瓶中装有某可溶性正盐溶液，该盐在分类上属于
(填“碳酸盐”、“硫酸盐”或“硅酸盐”)。
(2)装置B中所盛的试剂为饱和NaHCO3溶液，其作用是 。
(3)装置C中所盛的试剂是 (填“NaCl”、“Na2CO3”或“Na2SiO3”)溶液，C中反应的离子方程式是 。
【解析】由所给装置及HCl、H2CO3、H2SiO3的性质可知，在
装置A中应产生二氧化碳，所以锥形瓶中应装有碳酸盐，产
生的二氧化碳经过除杂(除去挥发出的HCl)，通入到硅酸钠
溶液中，得到硅酸沉淀，即可判断酸性HCl＞H2CO3＞
H2SiO3。
答案：(1)碳酸盐
(2)除去CO2中的HCl气体
(3)Na2SiO3 +CO2(少)+H2O H2SiO3↓+
［或 +2CO2(过)+2H2O H2SiO3↓+2 ］
====
====
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：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：
Si+3HCl====SiHCl3+H2；
③SiHCl3(沸点：33.0 ℃)与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅。(已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃)
用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)。
【思考探究】
(1)请写出第①步制备粗硅，装置D中发生反应的化学方程
式，并指出三个步骤中发生的反应属于置换反应的是哪几
个？
提示：在高温条件下，用C还原SiO2生成CO和粗硅，化学方
程式为2C+SiO2 2CO↑+Si；据步骤③可写出装置D中发
生的反应为
所以三个步骤中发生的反应都属于置换反应。
高温
====
(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 ℃)，那么该如何提纯SiHCl3？
提示：分离、提纯不同沸点的液体可以采用分馏或蒸馏。
(3)装置B中的试剂是什么？其作用是什么？
提示：用Zn和稀硫酸制得的H2中会混有少量H2O，而SiHCl3能与H2O剧烈反应，所以要进行干燥，根据装置应选择液态干燥剂浓硫酸。
【典例1】下列叙述正确的是
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似
B.因为CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑，所以硅酸的酸性比
碳酸强
C.CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D.SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以二氧化硅属
于两性氧化物
高温
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【思路点拨】解答本题要注意以下三点：
【自主解答】选C。CO2的熔沸点低，溶于水，SiO2的熔沸点高，硬度大，不溶于水，两者是酸性氧化物和其物理性质没有因果关系，A错；CaCO3和SiO2反应是SiO2的特殊性质，不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3的弱，B错；SiO2和HF反应也是SiO2的特殊性质，不能说明SiO2是两性氧化物，D错。
【互动探究】(1)小马同学认为“因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物”，小马同学的理解对吗？
提示：不对，SiO2不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物。
(2)在化学反应2C+SiO2 2CO↑+Si中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是多少？
提示：该反应中氧化剂是SiO2，还原剂是C，二者的物质的量之比为1∶2。
高温
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【变式训练】高温时不和碳反应的是( )
A.CO B.CO2 C.SiO2 D.CuO
【解析】选A。高温时，CO2、SiO2、CuO都能与碳反应，
化学方程式分别为：C+CO2 2CO，
2C+SiO2 2CO↑+Si，C+2CuO 2Cu+CO2↑，CO与碳
不反应。
高温
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【典例2】有关硅元素的下列叙述中正确的是
A.硅与任何酸都不反应
B.硅元素是构成矿物岩石的主要成分之一，其化合态几乎全部是氧化物和硅酸盐
C.硅的性质很稳定，能以游离态形式存在于自然界中
D.常温时硅不与任何物质反应
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】选B。硅是亲氧元素，在自然界中全以化合态形式存在，主要是氧化物和硅酸盐的形式，B对，C错；常温时，硅能与氟气、氢氟酸、氢氧化钠溶液等发生反应，A、D都错。
【互动探究】(1)硅可以作半导体材料，利用了它的什么性质？
提示：晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常作半导体材料。
(2)硅与氢氧化钠溶液反应是置换反应吗？反应中还原剂是什么？
提示：硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑，该反应不是置换反应，但属氧化还原反应，反应中还原剂是硅。
【变式训练】下列关于碳和硅的说法中正确的是( )
A.其对应氧化物均为酸性氧化物
B.碳和硅的最高正价都是+4价
C.硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位
D.碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态
【解析】选B。CO2、SiO2属于酸性氧化物，但CO则不是，A错；碳和硅都是非金属，其原子最外层都是4个电子，最高正价为+4价，B正确；在地壳中占第一位的是氧，不是碳，C错；硅在自然界只能以化合态形式存在，D错。
【典例】(2010·福建高考)下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是
【思路点拨】解答本题要注意以下三点：
【自主解答】选C。选项A中：NaHCO3不能一步得到Na，所以A错误；选项B中：Cu(OH)2不能一步得到Cu ，所以B错误；选项C中：C在氧气中不完全燃烧会得到CO，CO在氧气中燃烧会得到CO2，CO2在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石和碳酸钠，所以C正确；选项D中：SiO2不能一步生成H2SiO3，H2SiO3也不能一步生成Si，所以D项错误。
【互动探究】(1)你能写出A项中由Y→Z的化学方程式吗？
提示：二氧化碳足量时即可生成，化学方程式为
NaOH+CO2====NaHCO3。
(2)D项中可以实现Y→X的转化，请写出该反应的化学方程式。
提示：2C+SiO2 2CO↑+Si。
高温
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【变式训练】下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( )
A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3
C.Na2O2→Na2CO3 D.SiO2→H2SiO3
【解析】选D。A项另一反应物为水，B项另一反应物为氧化钠或氢氧化钠，C项另一反应物为二氧化碳，D项二氧化硅与水不反应。
【典例】下列有关硅的化合物说法正确的是
A.SiO2与CO2相似，由一个硅原子和两个氧原子构成一个SiO2分子
B.硅酸盐一般不溶于水，它是水泥、陶瓷、玻璃的主要成分
C.H2SiO3既可由SiO2溶于水制得，也可由Na2SiO3和其他酸(如盐酸)反应制得
D.SiO2是酸性氧化物，能和碱反应，不能和酸反应
【易错选项】A
【易错剖析】
(1)易错选项分析
错选A的原因在于对SiO2这个化学式分析不到位。SiO2并不是说一个硅原子结合两个氧原子形成一个SiO2分子；正确的是SiO2是由硅原子和氧原子形成的立体网状结构，在这个网状结构中，硅原子与氧原子个数比是1∶2。
(2)其他错误选项分析
【标准答案】B
1.Na2O·CaO·6SiO2是一种( )
A.含氧酸 B.硅酸盐 C.氧化物 D.混合物
【解析】选B。Na2O·CaO·6SiO2是硅酸盐的氧化物的表示形式。
2.SiO2和CO2都具有的性质是( )
A.都能与水反应
B.都能与强碱溶液反应生成盐和水
C.熔点、沸点都比较低
D.常温下都是固体
【解析】选B。CO2常温下为气体，熔点低，能与水化合生成相应的酸；而SiO2则为固体，熔点很高，但不能与水化合生成相应的酸。SiO2和CO2都能与强碱溶液反应生成盐和水。
3.(2011·黄石高一检测)下列关于硅的说法中错误的是
( )
A.自然界中硅元素的储量丰富
B.自然界中存在大量的单质硅
C.高纯度的硅被用作计算机芯片
D.二氧化硅是光导纤维的基本原料
【解析】选B。自然界中硅元素的储量丰富，占第二位，全部以化合态存在，硅可作半导体材料，被用作计算机芯片，光导纤维的基本原料是二氧化硅，故A、C、D正确，B错误。
4.在下列所示的转化关系中，X可能是( )
X 氧化物 氧化物
A.Al B.Si C.Mg D.C
【解析】选D。铝与氧气反应生成氧化铝，硅与氧气反应生
成二氧化硅，镁与氧气反应生成氧化镁，三者均不能继续
被氧化；2C+O2(不足) 2CO，2CO+O2 2CO2 ，所以
碳能连续被氧化。
O2
O2
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5.已知A是灰黑色的、有金属光泽的固体单质。
根据如图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。
(1)写出B、C两物质的名称：
B______________________，C__________________。
(2)写出D→B的化学方程式：_________________。
(3)写出B→C的离子方程式：_________________。
【解析】据A是灰黑色的、有金属光泽的固体单质知A是硅，则B是硅酸钠，C是硅酸，D是二氧化硅。
答案：(1)硅酸钠 硅酸
(2)SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
(3)SiO32-+H2O+CO2====CO32-+H2SiO3↓
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1.关于地壳中含量占第一位和第二位的元素之间形成的化合物，有关其说法正确的是( )
A.化学性质不活泼
B.可溶于水且显酸性
C.熔沸点较低，物理性质与CO2相似
D.是酸性氧化物，不溶于任何酸
【解析】选A。地壳中含量占第一位和第二位的元素分别是氧、硅，因此二者形成的化合物是SiO2，SiO2的熔沸点较高，不溶于水，物理性质与CO2的差别较大；SiO2的化学性质较稳定，不活泼，是酸性氧化物，能与氢氟酸发生反应，A正确。
2.(2011·长春高一检测)下列试剂不能用带磨口玻璃塞的
试剂瓶存放的是( )
A.盐酸 B.NaCl溶液
C.NaOH溶液 D.CuSO4溶液
【解析】选C。盛放强碱液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞，因
为会发生反应SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O,硅酸钠溶液具
有黏合性，使瓶塞打不开。
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3.能证明硅酸的酸性弱于碳酸的酸性的实验事实是( )
A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.Na2CO3、Na2SiO3均易溶于水
【解析】选B。利用强酸制取弱酸的反应原理，CO2溶于水形成碳酸，碳酸与硅酸盐溶液反应得到硅酸沉淀，从而证明碳酸的酸性强于硅酸。
4.(2011·烟台高一检测)北京奥运金牌“金镶玉”环形玉璧由
昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，
则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为( )
A．CaO·MgO·SiO2·H2O
B．2CaO·5MgO·8SiO2·H2O
C．2CaO·MgO·SiO2·2H2O
D．5CaO·2MgO·8SiO2·H2O
【解析】选B。硅酸盐改写成氧化物的形式为：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物· SiO2·H2O，同时要遵循原子守恒，故B正确。
【方法技巧】硅酸盐的氧化物表示形式的书写技巧
硅酸盐由于组成比较复杂，通常改写成氧化物的形式，具体方法为：
(1)遵循各元素种类和原子个数比不变的原则，分别写成氧化物的形式；
(2)氧化物一般按活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅，最后为水的顺序排列；
(3)氧化物之间用圆点隔开，各氧化物前面的化学计量数均为整数。
5.(双选)向下列物质的溶液中滴加盐酸有沉淀产生，当盐酸过量时，沉淀仍不消失的是( )
A.Na2SiO3 B.Ca(OH)2
C.AgNO3 D.NaAlO2
【解析】选A、C。A项产生硅酸沉淀，C项产生氯化银沉淀，二者均不溶于过量的盐酸，B项不产生沉淀，D项开始产生沉淀，后来沉淀溶解消失。
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6.(10分)A、B、X、Y均为中学阶段的常见物质，它们之间
的转化关系如下图所示，
试写出符合下列条件的化学方程式：
(1)若物质A为氧化物，B为红棕色粉末 ；
(2)若A和X均为非金属固体单质 。
(3)若A为金属，X为非金属，小芳同学写出反应
2Na＋2H2O 2NaOH＋H2↑，对吗？为什么？ 。
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【解析】(1)红棕色粉末为Fe2O3，结合反应特点可知，A为
CO，则反应为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。
(2)因为A和X均为非金属固体单质，且A能置换X，所以该反
应为2C+SiO2 2CO↑+Si。
(3)不对，因为Y是氧化物，所写的反应不符合。
答案：(1)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
(2)2C+SiO2 2CO↑+Si
(3) 不对。因为Y是氧化物，所写的反应不符合
高温
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高温
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高温
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高温
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7.(10分)(1)用两种方法鉴别下列两种白色粉末物质。
Na2CO3和SiO2
；
。
(2)欲鉴别CaCO3和Na2SiO3，某同学分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，指出他观察到的现象：
CaCO3 : ；
Na2SiO3： 。
【解析】(1)可利用加水溶解的方法，能溶于水的是
Na2CO3，不溶于水的是SiO2；
可用焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3，余者为
SiO2；
可用酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能
够产生气体的是Na2CO3；不反应的是SiO2。化学方程式：
Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑。
(2)分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，CaCO3能够产生无
色气体， Na2SiO3则能产生白色沉淀。
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答案：(1)加水溶解法：能溶于水的是Na2CO3，不溶于
水的是SiO2
焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3，余者为SiO2
或酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能够产
生气体的是Na2CO3；不反应的是SiO2。化学方程式：Na2CO3＋
2HCl 2NaCl＋H2O＋CO2↑ (答两种合理方法即可)
(2)产生无色气体 产生白色沉淀
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8.(10分)(挑战能力)为确认下面三种酸的酸性强弱：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，想想同学设计了如图所示的装置，通过一次实验即可达到目的。请回答下列问题：
(1)锥形瓶中装有某可溶性正盐溶液，该盐在分类上属于
(填“碳酸盐”、“硫酸盐”或“硅酸盐”)。
(2)装置B中所盛的试剂为饱和NaHCO3溶液，其作用是 。
(3)装置C中所盛的试剂是 (填“NaCl”、“Na2CO3”或“Na2SiO3”)溶液，C中反应的离子方程式是 。
【解析】由所给装置及HCl、H2CO3、H2SiO3的性质可知，在
装置A中应产生二氧化碳，所以锥形瓶中应装有碳酸盐，产
生的二氧化碳经过除杂(除去挥发出的HCl)，通入到硅酸钠
溶液中，得到硅酸沉淀，即可判断酸性HCl＞H2CO3＞
H2SiO3。
答案：(1)碳酸盐
(2)除去CO2中的HCl气体
(3)Na2SiO3 +CO2(少)+H2O H2SiO3↓+
［或 +2CO2(过)+2H2O H2SiO3↓+2 ］
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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：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：
Si+3HCl====SiHCl3+H2；
③SiHCl3(沸点：33.0 ℃)与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅。(已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃)
用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)。
【思考探究】
(1)请写出第①步制备粗硅，装置D中发生反应的化学方程
式，并指出三个步骤中发生的反应属于置换反应的是哪几
个？
提示：在高温条件下，用C还原SiO2生成CO和粗硅，化学方
程式为2C+SiO2 2CO↑+Si；据步骤③可写出装置D中发
生的反应为
所以三个步骤中发生的反应都属于置换反应。
高温
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(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 ℃)，那么该如何提纯SiHCl3？
提示：分离、提纯不同沸点的液体可以采用分馏或蒸馏。
(3)装置B中的试剂是什么？其作用是什么？
提示：用Zn和稀硫酸制得的H2中会混有少量H2O，而SiHCl3能与H2O剧烈反应，所以要进行干燥，根据装置应选择液态干燥剂浓硫酸。