2021版江苏新高考选考化学(苏教版)一轮复习教师用书:专题3 3 第三单元 含硅矿物与信息材料 联系客服

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A.SiO2属于两性氧化物

B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶能用玻璃塞 C.硅胶吸水后可重复再生

D.图中所示转化反应都是氧化还原反应

解析:选C。SiO2是酸性氧化物,它能与氢氟酸反应是其特殊性质,A错;在图示转化关系中只有第一行的变化是氧化还原反应,其余均为非氧化还原反应,D错。

10.将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀的物质的量与所通入CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是( )

A.Oa段反应的化学方程式是Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O B.ab段与cd段所发生的反应相同 C.de段沉淀减少是由于BaCO3固体的消失

D.bc段反应的离子方程式是2AlO2+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO23

解析:选B。CO2优先与Ba(OH)2反应(图像中Oa段),然后与KOH反应(图像中ab段),接着与KAlO2反应(图像中bc段),再与K2CO3反应(图像中cd段),最后与BaCO3反应(图像中de段)。

三、非选择题

11.综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。

(1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是______(填字母)。

A.可在碱性氧化物中寻找

B.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找 C.可在具有强氧化性的物质中寻找

(2)Li4SiO4可用于吸收、释放CO2,原理是在500 ℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700 ℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,写出CO2与Li4SiO4反应的化学方程式:________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (3)如图所示,利用缺铁氧化物(如Fe0.9O)可实现CO2的综合利用,构建低碳环保社会。

①过程Ⅰ反应中二氧化碳做________(填“氧化剂”或“还原剂”),每生成3 mol Fe3O4

可转化CO2的体积为________(标准状况)。

②请说明该转化的优点:___________________________________________________。 解析:(1)A项,Li2O、Na2O、MgO均属于碱性氧化物,均能吸收酸性氧化物CO2,可在碱性氧化物中寻找吸收CO2的其他物质,故A正确;B项,Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2,锂、钠与镁为ⅠA、ⅡA族元素,所以可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找吸收CO2的其他物质,故B正确;C项,Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2,但它们都没有强氧化性,且吸收二氧化碳与氧化还原反应无关,故C错误。(2)在500 ℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3,反应物为CO2与Li4SiO4,生成物有Li2CO3,根据质量守恒可知生成物还有Li2SiO3,所以化学方程式为CO2+Li4SiO4

500 ℃700 ℃

Li2CO3+Li2SiO3。(3)根据图示可知,

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Fe0.9O可以将CO2转化为C,过程Ⅰ反应的化学方程式为Fe0.9O+CO2===Fe3O4+C,

101010则每生成3 mol Fe3O4消耗1 mol CO2,而Fe3O4又在太阳能高温作用下分解为Fe0.9O和氧气,可实现缺铁氧化物的循环利用。

答案:(1)AB (2)CO2+Li4SiO4

500 ℃700 ℃

Li2CO3+Li2SiO3 (3)①氧化剂 22.4 L ②将

CO2转化为C和O2;利用了太阳能;Fe0.9O可循环使用(答案合理即可)

12.硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:

(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。这种“金属”可能是________。

(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料有________________________________________________________________________。

(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:

电弧炉 流化床 反应器 还原炉 发生的主要反应 SiO2+2C1 600~1 800 ℃=====Si+2CO↑ Si+3HCl=====SiHCl3+H2 SiHCl3+H21 100~1 200 ℃250~300 ℃=====Si+3HCl ①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为____________________;碳化硅又称________,其晶体结构与________相似。

②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和________。

物质 沸点/℃ ③SiHCl3

Si 2 355 极易SiCl4 57.6 水解SiHCl3 31.8 ,其SiH2Cl2 8.2 完SiH3Cl -30.4 全水HCl -84.9 解的SiH4 -111.9 产物为________________________________________。

(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是________。

解析:(1)加热石英砂、木炭和铁时,得到的为含有硅、碳的铁合金。(2)生产普通玻璃的主要原料为石英砂、纯碱和石灰石。(3)①石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热反应生成碳化硅,化学方程式为SiO2+3C=====SiC+2CO↑;碳化硅俗称金刚砂;它的结构与金刚石(或单晶硅)相似。②比较SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸点,可得常温下SiHCl3、SiCl4为液体,SiH2Cl2、SiH3Cl为气体,沉降除去产物中的固体后,冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液体,用蒸馏法可分离二者。③SiHCl3 极易水解:SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+H2↑+3HCl。(4)氯碱工业产生的H2、HCl,能作为上述工艺生产的原料。

答案:(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁) (2)石英砂、纯碱和石灰石 (3)①SiO2+3C=====SiC+2CO↑ 金刚砂 金刚石(或单晶硅) ②精馏(或蒸馏) ③H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl (4)H2、HCl

13.某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。

高温

高温

实验操作步骤:

Ⅰ.打开弹簧夹1,关闭弹簧夹2,并打开活塞a,滴加盐酸。 Ⅱ.A中看到白色沉淀时……关闭活塞a。 请回答:

(1)B中反应的离子方程式是________________________________________________。 (2)通过步骤Ⅰ、Ⅱ得知盐酸具有的性质是__________(填字母)。 A.挥发性

B.还原性

C.氧化性 (3)C

D.酸性 作

___________________________________________________________,

X是__________(写化学式)。

(4)为了验证碳的非金属性强于硅,步骤Ⅱ中未写的操作和现象是________________________________________________________________________,

D

______________________________________________________。

(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是________________________________(从原子结构角度加以解释)。

解析:B中CaCO3与盐酸反应的离子方程式为CaCO3+2H===Ca2+CO2↑+H2O,此反应表明盐酸具有酸性,A中看到的白色沉淀是AgCl沉淀,此现象表明盐酸具有挥发性。C装置是用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl气体,以保证与Na2SiO3溶液反应生成白色胶状沉淀的是CO2,此反应的化学方程式为CO2+Na2SiO3+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,从而说明碳酸的酸性强于硅酸,进而证明碳的非金属性强于硅。

答案:(1)CaCO3+2H===Ca2+CO2↑+H2O (2)AD (3)除去CO2中的HCl气体 NaHCO3

(4)打开弹簧夹2,关闭弹簧夹1,当D中出现白色胶状沉淀后 Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3

(5)碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力减弱,非金属性减弱

14.(2017·高考全国卷Ⅱ)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:

回答下列问题:

(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是______________________________________________________________

________________________________________________________________________, 还可使用____________代替硝酸。

(2)沉淀A的主要成分是________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。