10-11高中化学课时讲练通课件：4.1.1 无机非金属材料的主角——硅（人教版必修1）
文档属性
| 名称 | 10-11高中化学课时讲练通课件：4.1.1 无机非金属材料的主角——硅（人教版必修1） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 5.0MB | ||
| 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 | 2011-11-08 12:04:02 | ||
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文档简介
(共44张PPT)
【典例1】（2010·哈尔滨高一检测）蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，向所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述错误的是
A.沉淀X的成分是SiO2
B.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
C.蛇纹石成分中能溶于盐酸的都是碱性氧化物，不溶的是酸性氧化物
D.溶液Y中加入过量的NaOH溶液后过滤，
滤液和沉淀中各含两种金属元素
【思路点拨】解答此题需要注意以下三点：
（1）明确二氧化硅不溶于强酸；
（2）明确铝离子在过量的NaOH溶液中生成NaAlO2；
（3）明确Al2O3为两性氧化物。
【自主解答】选C。蛇纹石由金属氧化物和SiO2组成，加入足量的盐酸，金属氧化物都溶解，生成氯化物，剩下的固体是二氧化硅（不溶于水和强酸），加入NaOH溶液溶解，生成Na2SiO3，而氯化物加入过量的NaOH溶液，生成Fe（OH）3、Mg（OH）2、NaAlO2。综上所述A、B、D正确，Al2O3是两性氧化物，所以C错。
【典例2】（2010·湖南师大附中高一检测）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。
【思路点拨】解答此题需要注意以下三点：
（1）明确HCl、H2CO3、H2SiO3的性质。
（2）利用强酸制弱酸的性质来分析仪器中的药品。
（3）准确写出所涉及反应的化学（离子）方程式。
【自主解答】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 SiO32-+CO2(少)+H2O====H2SiO3↓+CO32-
［或SiO32-+2CO2（过）+2H2O====H2SiO3↓+2HCO3-］
知识点：二氧化硅
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（ ）
A.熔点很高
B.与水反应生成对应的酸
C.可与烧碱反应生成盐
D.坚硬
【解析】选B。地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物是SiO2，它是一种高熔点、高硬度的酸性氧化物，可以与烧碱反应生成硅酸钠，但是不能和水反应生成硅酸。
2.（2010·青岛高一检测）“3G”手机广泛应用后，以光纤通信为基础的高速信息通道尤为重要。光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的（ ）
A.碳 B.石英
C.锗 D.硅
【解析】选B。制造光纤通信的光学纤维的主要原料是SiO2，石英的主要成分是SiO2。
3.下列反应能说明SiO2是酸性氧化物的是（ ）
A.SiO2+2C Si+2CO↑
B.SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
C.SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O
D.SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑
【解析】选B。酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物，故B可证明SiO2属于酸性氧化物。
高温
====
高温
====
4.能证明碳酸比硅酸酸性强的实验是（ ）
A.CO2溶于水生成碳酸而SiO2却不溶于水
B.高温时发生反应：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
C.碳酸比硅酸受热易分解
D.将CO2通入Na2SiO3的水溶液中有白色沉淀生成
【解析】选D。利用强酸制取弱酸的反应原理，CO2溶于水形成碳酸，碳酸与Na2SiO3溶液反应得到硅酸沉淀，从而证明碳酸的酸性强于硅酸。
高温
====
5.已知A是一种不溶于水的酸性氧化物。根据如图所示转化关系，回答：
（1）A是_______，B是_______，D是_______。
（2）写出①、②、⑤各步反应的化学方程式，如果是离子反应请写离子方程式。
【解析】本题的突破口在于“A是一种不溶于水的酸性氧化物”，据此可推知A是SiO2，根据反应①和③都生成B，B可能是Na2SiO3，SiO2和纯碱（Na2CO3）反应生成Na2SiO3和CO2。则C是CO2，D为H2SiO3，H2SiO3受热分解又生成SiO2。
答案：（1）SiO2 Na2SiO3 H2SiO3
（2）Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
SiO32-+CO2+H2O====H2SiO3↓+CO32-
H2SiO3 SiO2+H2O
高温
====
△
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一、选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分）
1.下列说法正确的是（ ）
A.SiO2能使紫色石蕊试液变红
B.光导纤维传导光的能力非常强，利用光纤通讯，能同时传送大量信息
C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
【解析】选B。二氧化硅不溶于水，所以SiO2不能使紫色石蕊试液变红，不溶于强酸，但溶于氢氟酸。因为它能与碱反应生成盐和水，所以它是酸性氧化物。硅酸的酸性比碳酸弱，它反映在CO2通入Na2SiO3溶液中可生成硅酸。而SiO2能和Na2CO3高温下反应生成CO2，它可说明不挥发的SiO2可把挥发的CO2制出，但不能说明碳酸和硅酸的相对强弱。
2.在无色的强酸性溶液中，能大量共存的是（ ）
A.Na+、Al3+、NO3-、Cl-
B.K+、Na+、Cl-、SiO32-
C.Fe2+、K+、SO42-、Cl-
D.Na+、HCO3-、K+、NO3-
【解析】选A。无色溶液则排除有色离子Fe2+，强酸性说明含有大量的H+，故SiO32-和HCO3-不能大量存在。
3.下列物质中，既不能与盐酸反应，又不能与烧碱溶液反应的是（ ）
A.水玻璃 B.二氧化硅
C.一氧化碳 D.氧化铝
【解析】选C。由题意可知，Na2SiO3+2HCl====
H2SiO3↓+2NaCl，SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O，而氧化铝既可以与盐酸反应，又可以与氢氧化钠反应，只有CO与两种物质都不反应。
4.下列变化中，不能通过一步反应而实现的是（ ）
A.Na2SiO3→H2SiO3
B.H2SiO3→SiO2
C.SiO2→SiCl4
D.SiO2→Na2SiO3
【解析】选C。SiO2不与盐酸反应，不能通过一步反应直接生成SiCl4，A、B、D转变的方程式依次可写为：
A.Na2SiO3+2HCl====2NaCl+H2SiO3↓
B.H2SiO3 SiO2+H2O
D.SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
△
====
5.能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是（ ）
A.KOH溶液
B.氢氟酸
C.水玻璃
D.浓H2SO4
【解析】选D。能贮存在磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂，应当是非碱性的试剂，因为碱性试剂能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，Na2SiO3是一种黏合剂，而氢氟酸能腐蚀玻璃，所以应选浓硫酸。
二、非选择题（本题包括1个小题，共10分）
6.已知CO和H2的混合气体称为水煤气，可由碳与水蒸气在高温下反应生成。如下图：
已知：单质E可作为半导体材料，化合物F是有毒的氧化物，C为液态。据此，请填空：
(1)氧化物A是_________。
(2)化合物F是_________。
(3)反应②的化学方程式是_____________________。
(4)反应③的化学方程式是_____________________。
【解析】本题为框图推断题，解题方法是先找出突破口，然后逐一解答。突破口为单质E可作为半导体材料，应为硅，硅可用二氧化硅和焦炭在高温下反应制备。化合物F是有毒的氧化物，结合水煤气的生成，不难推出F应是CO。
答案：(1)SiO2 (2)CO
(3)C+H2O（g） CO+H2
(4)2H2+O2 2H2O
高温
====
点燃
====
1.（5分）现有石灰石、二氧化硅、硅酸钠三种白色粉末，要用一种试剂鉴别，可选用（ ）
A.氢氧化钠溶液
B.盐酸
C.硝酸银溶液
D.氯化钙溶液
【解析】选B。盐酸与石灰石反应会生成气体，与二氧化硅不发生反应，与硅酸钠反应会有白色沉淀生成。所以选B。
2.（15分）如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。
供选试剂：A.盐酸 B.烧碱溶液 C.氧气 D.水
E.CO2 F.不用其他试剂
供选操作：①加热 ②加热熔融 ③过滤 ④结晶
【解析】(1)除去SiO2中的NaHCO3可用水溶法。
(2)除去SiO2中的CaCO3可用盐酸溶解，
CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑，然后再过滤。
(3)除去NaCl中的SiO2可用过滤、结晶法，因NaCl溶于水而SiO2不溶于水。
（4）除去SiO2中的H2SiO3可用加热法，H2SiO3
H2O+SiO2
（5）除去CaCO3中的SiO2可用烧碱溶液，溶解SiO2后
再过滤
答案：(1)D ③ (2)A ③ (3)D ③④
(4)F ① (5)B ③
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【典例1】（2010·哈尔滨高一检测）蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，向所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述错误的是
A.沉淀X的成分是SiO2
B.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
C.蛇纹石成分中能溶于盐酸的都是碱性氧化物，不溶的是酸性氧化物
D.溶液Y中加入过量的NaOH溶液后过滤，
滤液和沉淀中各含两种金属元素
【思路点拨】解答此题需要注意以下三点：
（1）明确二氧化硅不溶于强酸；
（2）明确铝离子在过量的NaOH溶液中生成NaAlO2；
（3）明确Al2O3为两性氧化物。
【自主解答】选C。蛇纹石由金属氧化物和SiO2组成，加入足量的盐酸，金属氧化物都溶解，生成氯化物，剩下的固体是二氧化硅（不溶于水和强酸），加入NaOH溶液溶解，生成Na2SiO3，而氯化物加入过量的NaOH溶液，生成Fe（OH）3、Mg（OH）2、NaAlO2。综上所述A、B、D正确，Al2O3是两性氧化物，所以C错。
【典例2】（2010·湖南师大附中高一检测）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。
【思路点拨】解答此题需要注意以下三点：
（1）明确HCl、H2CO3、H2SiO3的性质。
（2）利用强酸制弱酸的性质来分析仪器中的药品。
（3）准确写出所涉及反应的化学（离子）方程式。
【自主解答】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 SiO32-+CO2(少)+H2O====H2SiO3↓+CO32-
［或SiO32-+2CO2（过）+2H2O====H2SiO3↓+2HCO3-］
知识点：二氧化硅
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（ ）
A.熔点很高
B.与水反应生成对应的酸
C.可与烧碱反应生成盐
D.坚硬
【解析】选B。地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物是SiO2，它是一种高熔点、高硬度的酸性氧化物，可以与烧碱反应生成硅酸钠，但是不能和水反应生成硅酸。
2.（2010·青岛高一检测）“3G”手机广泛应用后，以光纤通信为基础的高速信息通道尤为重要。光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的（ ）
A.碳 B.石英
C.锗 D.硅
【解析】选B。制造光纤通信的光学纤维的主要原料是SiO2，石英的主要成分是SiO2。
3.下列反应能说明SiO2是酸性氧化物的是（ ）
A.SiO2+2C Si+2CO↑
B.SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
C.SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O
D.SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑
【解析】选B。酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物，故B可证明SiO2属于酸性氧化物。
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4.能证明碳酸比硅酸酸性强的实验是（ ）
A.CO2溶于水生成碳酸而SiO2却不溶于水
B.高温时发生反应：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
C.碳酸比硅酸受热易分解
D.将CO2通入Na2SiO3的水溶液中有白色沉淀生成
【解析】选D。利用强酸制取弱酸的反应原理，CO2溶于水形成碳酸，碳酸与Na2SiO3溶液反应得到硅酸沉淀，从而证明碳酸的酸性强于硅酸。
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5.已知A是一种不溶于水的酸性氧化物。根据如图所示转化关系，回答：
（1）A是_______，B是_______，D是_______。
（2）写出①、②、⑤各步反应的化学方程式，如果是离子反应请写离子方程式。
【解析】本题的突破口在于“A是一种不溶于水的酸性氧化物”，据此可推知A是SiO2，根据反应①和③都生成B，B可能是Na2SiO3，SiO2和纯碱（Na2CO3）反应生成Na2SiO3和CO2。则C是CO2，D为H2SiO3，H2SiO3受热分解又生成SiO2。
答案：（1）SiO2 Na2SiO3 H2SiO3
（2）Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
SiO32-+CO2+H2O====H2SiO3↓+CO32-
H2SiO3 SiO2+H2O
高温
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一、选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分）
1.下列说法正确的是（ ）
A.SiO2能使紫色石蕊试液变红
B.光导纤维传导光的能力非常强，利用光纤通讯，能同时传送大量信息
C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
D.二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
【解析】选B。二氧化硅不溶于水，所以SiO2不能使紫色石蕊试液变红，不溶于强酸，但溶于氢氟酸。因为它能与碱反应生成盐和水，所以它是酸性氧化物。硅酸的酸性比碳酸弱，它反映在CO2通入Na2SiO3溶液中可生成硅酸。而SiO2能和Na2CO3高温下反应生成CO2，它可说明不挥发的SiO2可把挥发的CO2制出，但不能说明碳酸和硅酸的相对强弱。
2.在无色的强酸性溶液中，能大量共存的是（ ）
A.Na+、Al3+、NO3-、Cl-
B.K+、Na+、Cl-、SiO32-
C.Fe2+、K+、SO42-、Cl-
D.Na+、HCO3-、K+、NO3-
【解析】选A。无色溶液则排除有色离子Fe2+，强酸性说明含有大量的H+，故SiO32-和HCO3-不能大量存在。
3.下列物质中，既不能与盐酸反应，又不能与烧碱溶液反应的是（ ）
A.水玻璃 B.二氧化硅
C.一氧化碳 D.氧化铝
【解析】选C。由题意可知，Na2SiO3+2HCl====
H2SiO3↓+2NaCl，SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O，而氧化铝既可以与盐酸反应，又可以与氢氧化钠反应，只有CO与两种物质都不反应。
4.下列变化中，不能通过一步反应而实现的是（ ）
A.Na2SiO3→H2SiO3
B.H2SiO3→SiO2
C.SiO2→SiCl4
D.SiO2→Na2SiO3
【解析】选C。SiO2不与盐酸反应，不能通过一步反应直接生成SiCl4，A、B、D转变的方程式依次可写为：
A.Na2SiO3+2HCl====2NaCl+H2SiO3↓
B.H2SiO3 SiO2+H2O
D.SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O
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5.能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是（ ）
A.KOH溶液
B.氢氟酸
C.水玻璃
D.浓H2SO4
【解析】选D。能贮存在磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂，应当是非碱性的试剂，因为碱性试剂能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，Na2SiO3是一种黏合剂，而氢氟酸能腐蚀玻璃，所以应选浓硫酸。
二、非选择题（本题包括1个小题，共10分）
6.已知CO和H2的混合气体称为水煤气，可由碳与水蒸气在高温下反应生成。如下图：
已知：单质E可作为半导体材料，化合物F是有毒的氧化物，C为液态。据此，请填空：
(1)氧化物A是_________。
(2)化合物F是_________。
(3)反应②的化学方程式是_____________________。
(4)反应③的化学方程式是_____________________。
【解析】本题为框图推断题，解题方法是先找出突破口，然后逐一解答。突破口为单质E可作为半导体材料，应为硅，硅可用二氧化硅和焦炭在高温下反应制备。化合物F是有毒的氧化物，结合水煤气的生成，不难推出F应是CO。
答案：(1)SiO2 (2)CO
(3)C+H2O（g） CO+H2
(4)2H2+O2 2H2O
高温
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点燃
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1.（5分）现有石灰石、二氧化硅、硅酸钠三种白色粉末，要用一种试剂鉴别，可选用（ ）
A.氢氧化钠溶液
B.盐酸
C.硝酸银溶液
D.氯化钙溶液
【解析】选B。盐酸与石灰石反应会生成气体，与二氧化硅不发生反应，与硅酸钠反应会有白色沉淀生成。所以选B。
2.（15分）如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。
供选试剂：A.盐酸 B.烧碱溶液 C.氧气 D.水
E.CO2 F.不用其他试剂
供选操作：①加热 ②加热熔融 ③过滤 ④结晶
【解析】(1)除去SiO2中的NaHCO3可用水溶法。
(2)除去SiO2中的CaCO3可用盐酸溶解，
CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑，然后再过滤。
(3)除去NaCl中的SiO2可用过滤、结晶法，因NaCl溶于水而SiO2不溶于水。
（4）除去SiO2中的H2SiO3可用加热法，H2SiO3
H2O+SiO2
（5）除去CaCO3中的SiO2可用烧碱溶液，溶解SiO2后
再过滤
答案：(1)D ③ (2)A ③ (3)D ③④
(4)F ① (5)B ③
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