高中化学全程学习方略课件：411 硅 无机非金属材料（鲁科版必修1）

(共42张PPT)
(1)写出A、C的名称：A：______、C：______。
(2)写出B→A的化学方程式：____________________。
(3)写出下列反应的离子方程式：
A→D：_______________________________________；
B→D：_______________________________________。
【规范解答】由图分析：A与O2反应生成B，而B与碳在高温下反应生成A可推知A是单质，B是氧化物，而A、B均能与NaOH溶液反应，应确认A是硅，B是二氧化硅，则D是硅酸钠，C是硅酸。
答案：(1)硅 硅酸
(2)SiO2+2C Si+2CO↑
(3)Si+2OH-+H2O====SiO32-+2H2↑
SiO2+2OH-====SiO32-+H2O
高温
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【例2】（2009·广东理基）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【规范解答】选C。光导纤维的成分是SiO2，③错；
水晶的主要成分是SiO2，而不是硅酸盐，②错。硅
酸盐是一些岩石的成分，①对，陶瓷的主要成分为
硅酸盐，④对。
1.对于碳和硅元素的说法，下列叙述中不正确的是
（ ）
A.SiO2和CO2均由原子直接组成
B.C、Si的最外层电子数相同，而次外层电子数不同
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.碳和硅元素的主要化合价分别是+4和+2
【解析】选A。CO2由CO2分子构成，SiO2由硅原子和氧原子构成，所以A错。碳原子的次外层有2个电子,硅原子次外层有8个电子，B对。CO2、SiO2均能与CaO反应生成盐，C对。碳、硅化合价常见的分别为+2、+4价，D对。
2.常温下能与硅发生反应的气体是 （ ）
A.O2 B.H2 C.F2 D.Cl2
【解析】选C。常温下能与硅发生反应的气体只有F2，在高温条件下可与O2、Cl2等气体反应。
已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；镁和钠的化学性质也有一定的相似性。氧化铜和氧化铁是碱性氧化物，化学性质相似。
该研究性学习小组用如图所示的装置进行镁与二氧化硫反应的实验。
3.光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一，它使信息科学迅猛发展。光导纤维的主要成分是 （ ）
A.CaCO3 B.SiO2 C.Na2SiO3 D.CaSiO3
【解析】选B。光导纤维的主要成分为SiO2。
4.在一定条件下，下列物质与硅、二氧化硅均不反应的是 （ ）
A.氢氟酸 B.浓H2SO4 C.烧碱 D.氟气
【解析】选B。硅、二氧化硅均能和F2、氢氟酸、NaOH溶液反应，而硅、二氧化硅与浓H2SO4均不反应。
5.下列反应中SiO2表现的是什么性质或作用？在①～③中选出正确的答案填空（均填序号）。
①酸性氧化物；②弱氧化性；③作为玻璃的成分与氢氟酸反应雕刻玻璃
（1）SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O___________________
（2）SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O__________________
（3）SiO2+2C Si（粗硅）+2CO↑_____________
高温
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【解析】物质的性质决定物质的存在、用途和制法。二氧化硅是一种酸性氧化物，常温下能与强碱反应，加热时可以与碱性氧化物反应，不能与水和酸（除HF外）反应，用C还原SiO2制取粗硅。
答案：（1）③ （2）① （3）②
（1）实验室制取二氧化硫类似于制取二氧化碳，在下列物质中选择合适的试剂制取二氧化硫：______。
A.10%的硫酸 B.80%的硫酸
C.浓盐酸 D.稀硝酸
E.亚硫酸钠固体 F.亚硫酸钙固体
G.饱和亚硫酸钠溶液
（2）反应后，发现B管壁有淡黄色粉末产生，取反应后B中固体溶于稀盐酸中产生具有臭鸡蛋气味的气体，写出B管中发生的有关化学反应方程式：_____________
_____________________________________________。
（3）你认为该装置是否有不足之处？______。如果有，请写出改进方法：_________________________
_____________________________________________。
【解析】(1)实验室用固体CaCO3和盐酸来制取CO2，类似的方法应用固体Na2SO3和浓硫酸制取SO2。
(2)淡黄色固体为硫，加入稀盐酸产生臭鸡蛋气味的气体是H2S，说明SO2和Mg反应生成S、MgS和MgO。
(3)由装置可知加酸应用分液漏斗，需要干燥SO2，所以对产生的气体应干燥，吸收尾气装置不能密封。
答案：（1）B、E
（2）2Mg+SO2 2MgO+S,Mg+S MgS
（3）有 ①长颈漏斗需换成分液漏斗；
②C试管的塞子换成双孔塞，另一孔插入一根直导管；
③在A、B之间加一个干燥管
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1.CO2通入下列溶液中，不可能产生沉淀的是 （ ）
A.CaCl2和Ba（NO3）2的混合液
B.BaCl2和NaOH的混合液
C.Na2CO3饱和溶液
D.Na2SiO3水溶液
2.（双选）工业上由粗硅制取高纯硅有如下反应：
①Si（s）+3HCl（g） SiHCl3（g）+H2（g）（放热381 kJ）
②SiHCl3（g）+H2（g） Si（s）+3HCl（g）
对上述反应的说法，正确的是 （ ）
A.均为置换反应和氧化还原反应
B.反应①、②实际上互为可逆反应
C.由于反应①放热，则反应②一定吸热
D.由上述反应可知硅的还原性比氢气强
高温
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950 ℃
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【解析】选A。A项中，弱酸（CO2水溶液）不能与强
酸盐［CaCl2、Ba（NO3）2］发生复分解反应；B项中，CO2是酸性氧化物，它可与碱Ba（OH）2发生如下反应：Ba（OH）2+CO2====BaCO3↓+H2O，从而产生白色沉淀BaCO3；C项中，会发生反应Na2CO3+CO2+H2O====
2NaHCO3↓，因在相同条件（温度）下，NaHCO3的溶解
度小于Na2CO3，故会析出NaHCO3晶体；D项中，碳酸的
酸性强于硅酸，有Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+
Na2CO3，而H2SiO3是一种白色的胶状沉淀。
【解析】选A、C。从两反应分析，均为置换反应，也必然是氧化还原反应。两反应条件不同，所以不是可逆反应。①放热，相反反应②必吸热。由方程式可知并不能比较出H2和硅还原性的强弱。
3.（双选）下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是
（ ）
A.氧化物都能与NaOH溶液反应
B.单质在加热时都能与氧气反应
C.氧化物都能溶于水生成相应的酸
D.常温下，碳和硅的单质化学性质都不活泼
【解析】选A、C。CO与NaOH溶液不反应，故A项错；碳、硅与氧气在加热时都反应，B项对；SiO2与水不反应，CO与水也不反应，C项错；碳、硅的化学性质在常温下比较稳定，D项对。
4.下列说法正确的是 （ ）
A.SiO2溶于水显酸性
B.二氧化碳通入水玻璃中可以得到白色沉淀
C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，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。SiO2是酸酐，但它不溶于水，酸性氧化物不溶于酸，但SiO2的特性是：它能溶于氢氟酸。判断酸性强弱是在溶液中进行的，故C不能作为判定酸性强弱的条件。
5.对于化学方程式SiO2+3C SiC+2CO↑，有关叙述正确的是 （ ）
A.反应中SiO2是氧化剂，C是还原剂
B.硅元素被还原了，碳元素被氧化了
C.在反应中C既是氧化剂又是还原剂
D.在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
【解析】选C。从反应方程式可以看出，只有碳元素化合价发生了变化，在反应中碳既是氧化剂又是还原剂，且氧化剂和还原剂质量比为1∶2。
高温
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6.将2.8 g硅粉与2.3 g钠同时放入足量水中，采用恰当的方法收集反应过程中产生的气体（全部收集），这些气体在标准状况下的体积为 （ ）
A.1.12 L B.4.48 L C.5.6 L D.3.36 L
【解析】选D。本题重点是考查钠与水、硅与碱溶液的反应的有关计算。
2Na+2H2O====2NaOH + H2↑
2×23 g 2 mol 22.4 L
2.3 g 0.1 mol 1.12 L
Si + 2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑
28 g 2 mol 2×22.4 L
1.4 g 0.1 mol 2.24 L
反应后硅有剩余，V（H2）=1.12 L+2.24 L=3.36 L。