1、第第 1 讲讲碳、硅及无机非金属材料碳、硅及无机非金属材料 【2021备考】 最新考纲命题统计 1.掌握碳、 硅两种元素单质及其重要化合物的性质及应用。 2.了解碳、硅两种元素单质及其重要化合物的制备方法。 3.了解碳、 硅两种元素单质及其重要化合物对环境的影响。 素养落地：从晶体结构、物质类型、化合价等方面多角度、多层次地分析、认知 碳、硅两种元素的单质及其重要化合物；以无机非金属材料为载体赞赏化学对社 会发展的重大贡献； 了解二氧化碳对环境的影响， 树立低碳绿色可持续发展意识。 考点一碳及其化合物 知识梳理 1.碳 (1)存在形式既有游离态又有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60、C7
2、0，互 为同素异形体。 (2)结构、物理性质及用途 (3)化学性质 2.碳的氧化物(CO、CO2) (1)一氧化碳 物理性质 无色无味的气体，难溶于水，有毒与人体内血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。 化学性质 a.可燃性：2COO2= 点燃 2CO2。 b.还原性：工业炼铁原理为：Fe2O33CO= 高温 2Fe3CO2。 用途：气体燃料、冶金工业还原剂。 (2)二氧化碳 物理性质 无色、无味的气体，能溶于水(11)，固态 CO2俗称干冰。 化学性质 用途 制饮料、灭火剂、干冰可用于人工降雨，化工原料如制纯碱。 CO2在自然界中的循环 CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。 自然界消耗 CO2的主
3、要反应： a.溶于江水、海水中：CO2H2OH2CO3； b.光合作用：6CO26H2O 光 C6H12O66O2； c.岩石的风化：CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2。 3.碳酸 弱酸、不稳定。常用 CO2H2O 代替 H2CO3 4.碳酸的酸式盐和正盐的比较 (1)在水中的溶解性 含 K 、Na、NH 4的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均能溶于水。 一般来说，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度： Ca(HCO3)2CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度： Na2CO3NaHCO3。 (2)热稳定性 一 般 来 说 ， 热 稳 定 性
4、 顺 序 为 正 盐 酸 式 盐 碳 酸 ， 如 稳 定 性 ： Na2CO3NaHCO3H2CO3。 可溶性正盐难溶性正盐， 如 CaCO3高温分解， 而 K2CO3 不易分解。 (3)其它性质见 Na2CO3、NaHCO3。 考向突破 考向一碳及其化合物的性质与应用 性质理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨() (2)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质() (3)CO2是一种常用灭火剂，故 Na、Mg 着火时可用液态二氧化碳灭火() (4)碳酸钡可用于胃肠 X 射线造影检查() (5)向 CaCl2溶液中通
5、入 CO2，无明显现象，若先通入 NH3再通 CO2，溶液会变浑 浊() 碳单质的物理性质与用途 题目设计 2.将碳单质与其物理性质或用途用短线连接起来 提示cadb 考向二二氧化碳与碱、盐反应产物探析 与碱反应产物判断 命题素材 CO2与碱反应产物的判断 (1)CO2与单一组分反应(如 CO2通入 NaOH 溶液)具体分析过程用数轴表示如下： (2)CO2与多组分反应如 CO2通入 NaOH、Ca(OH)2的混合溶液，反应的顺序是 Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O 2NaOHCO2=Na2CO3H2O Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3 CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2
6、 题目设计 3.标准状况下，将 3.36 L CO2气体通入 200 mL 1.00 molL 1 NaOH 溶液中，充分 反应后溶液中溶质为_。 提示Na2CO30.05 molNaHCO30.1 mol 与盐反应的产物判断及现象 命题素材 CO2与盐溶液反应产物及现象的判断 一般从强酸制弱酸的角度去分析。由于碳酸比硅酸、次氯酸、苯酚、Al(OH)3的 酸性强，向上述盐溶液中通入 CO2可生成对应弱酸。 常涉及变化如下： (1)酸性：H2CO3HCl、CH3COOH CO2 CaCl2溶液、(CH3COO)2Ca 溶液不反应 (2)酸性：H2CO3Al(OH)3、H2SiO3、HClO CO
7、2(过量)NaAlO22H2O=Al(OH)3NaHCO3 CO2(少量)2NaAlO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3 2CO2(过量)Ca(ClO)22H2O=Ca(HCO3)22HClO CO2(少量)Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO (3)酸性：H2CO3(HClO)HCO 3 CO2NaClOH2O=HClONaHCO3 CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3 题目设计 4.(1)向下列四种溶液中通入过量 CO2，生成沉淀的是_。 a.饱和 Na2CO3溶液b.澄清石灰水 c.漂白粉溶液d.水玻璃 (2)已知 KH2CO3KHClOKHCO 3。写出向 NaClO
8、 溶液中通入少量 CO2反应的离 子方程式为_。 (3)下列离子方程式能发生的是_(填字母)。 A.HClOCO2 3=ClO HCO 3 B.2HClOCO2 3=2ClO CO2H2O C.2ClO CO2H2O=2HClOCO2 3 提示(1)ad(2)ClO CO2H2O=HClOHCO 3 (3)A 考向三碳及其化合物与环境 题目设计 5.CO2是自然界中碳循环中的重要物质。回答相关问题。 (1)CO2的过度排放会导致_(填污染名称)。 (2)CO2的消除途径主要有：光合作用，溶于水等。室温下 CO2饱和溶液的 pH _。 (3)为减缓 CO2对环境的污染，下列措施可行的是_。 a.
9、植树造林 b.开发新能源减少化石燃料的用量 c.利用 CO2制造全降解塑料 提示(1)温室效应(2)5.6(3)a、b、c 考点二硅及其化合物 知识梳理 1.硅 (1)硅的结构与物理性质 (2)化学性质在化学反应中性质稳定，一般表现还原性 (3)用途：半导体材料、太阳能电池、计算机芯片 (4)制备方法 制取粗硅：工业上，用焦炭在电炉中还原 SiO2得到含有少量杂质的粗硅：SiO2 2C= 高温 Si2CO。 粗硅提纯：Si2Cl2= 高温 SiCl4，SiCl42H2= 高温 Si4HCl。 2.二氧化硅 (1)存在 石英、水晶、玛瑙、沙子(含杂质)等。 (2)物理性质 熔、沸点高，硬而脆，不
10、溶于水。 (3)化学性质 特性与 HF 反应SiO24HF=SiF42H2O (4)用途：光导纤维、光学仪器。 名师提示你 SiO2虽能与 HF 反应，但不是两性氧化物，是酸性氧化物。 SiO2虽是酸酐，但难溶于水，不能直接与水作用制备 H2SiO3。 H2CO3酸性强于 H2SiO3， 但高温下可发生 Na2CO3SiO2= 高温 Na2SiO3CO2。 Si 还原性强于 C，但高温下可发生 2CSiO2= 高温 Si2CO。 3.硅酸 4.硅酸盐 (1)硅酸钠 白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。 与酸性较硅酸强的酸反应 用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材
11、料。 (2)硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组成形式表示硅酸盐的组成。如硅酸钠(Na2SiO3) 可表示为 Na2OSiO2，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为 CaO3MgO4SiO2。 5.无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。 常见硅酸盐材料比较 水泥玻璃陶瓷 生产原料石灰石、黏土纯碱、石英、石灰石黏土 主要设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑 玻璃生产中的两个重要反应 Na2CO3SiO2= 高温 Na2SiO3CO2； CaCO3SiO2= 高温 CaSiO3CO2。 (2)新型无机非金属材料 高温结构陶瓷如氮化硅陶瓷、生物陶瓷如氧化铝陶
12、瓷、光导纤维、压电陶瓷等。 链接新教材 (新教材 RJ 第二册 P285 习题变式练)氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料， 熔点高，硬度大，具有电绝缘性，化学性质稳定，但生产成本高。 (1)根据以上描述，氮化硅的晶体类型为_晶体。氮化硅的可能用途为 _。 a.制作坩埚b.用作建筑陶瓷 c.制作耐高温轴承d.制作切削刀具 (2)氮化硅可由石英、焦炭在高温氮气流中反应制备： 3SiO26C2N2= 高温 Si3N46CO 反应中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。 答案(1)原子晶体a、c、d(2)13 考向突破 考向一硅及其化合物的性质与应用 硅及其化合物的性质理解与辨析 题目设计 1.判断正
13、误(正确的打“”，错误的打“”) (1)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料() (2)工业上用焦炭和石英制取粗硅的反应方程式为 SiO2C= 高温 SiCO2() (3)实验室中保存烧碱溶液不能用磨口玻璃塞() (4)因为 HF 与 SiO2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记() (5)下列转化在给定条件下能够实现：SiO2 HCl(aq)SiCl 4 H2 高温 Si() 二氧化硅的性质及用途 题目设计 2.我国科学家制得了 SiO2超分子纳米管，微观结构如图所示。回答相关问题。 (1)干冰属于_晶体，石英属于_晶体，晶体结构中最小环上原子个 数为_。 (2)高纯度的二氧化硅广泛
14、用于制作光导纤维，但光导纤维遇强碱会造成信号中 断，原因是_ _(用化学方程式 表示)。 (3)熔化纯碱时不能选用普通坩埚，理由是_ _(用化学方程式 表示)。 提示(1)分子原子12(2)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O(3)Na2CO3 SiO2= 高温 Na2SiO3CO2 考向二硅的制备与提纯 提纯考查 题目设计 3.晶体硅是一种重要的非金属原料，由粗硅制备纯硅的主要步骤如下： 粗硅与干燥的 HCl 气体反应制得 SiHCl3：Si(粗)3HCl= 300 SiHCl 3H2； 经过纯化的 SiHCl3与过量 H2在 1 0001 100 下反应制得纯硅。 回答相关问题： (1
15、)粗硅与 HCl 气体反应完全后，经冷凝得到 SiHCl3(沸点为 36.5 )，只含有少量 SiCl4(沸点为 57.6 )和 HCl(沸点为84.7 )，提纯 SiHCl3的方法为_。 (2)用 SiHCl3与过量 H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置已略去)： 在加热 D 处前应先打开 A 处分液漏斗的活塞，目的是 _。 C 处烧瓶需要加热，采用的方法是_。 D 处发生化学的化学方程式为_ _。 提示(1)蒸馏(2)排出系统内的空气，以防爆炸 水浴加热SiHCl3H2= 1 0001 100 Si3HCl 考向三无机非金属材料 题目设计 4.陶瓷是中华民族的骄傲。有许多相关诗篇
16、流传，如赞誉越窑的“九秋风露越窑 升，夺得千峰翠色来”。描述钧窑窑变“入窑一色，出窑万彩”等。回答相关问 题。 (1)人类最早使用的硅酸盐产品为_。 (2)烧制元青花瓷的原料高岭土化学式为 Al2Si2O5(OH)4，改写成氧化物的形式为 _。 (3)窑变的原因为_。 (4)有些同学认为合成纤维、光学纤维都是新型无机非金属材料，另外一部分同学 不同意他们的观点。这些同学的依据是_。 提示(1)陶瓷(2)Al2O32SiO22H2O(3)原料中的金属氧化物在灼烧的过程中 发生了氧化还原反应导致物质变化与颜色变化(4)合成纤维为有机物 基础知识巩固 1.(2018江苏化学，1)CO2是自然界碳循环
17、中的重要物质。下列过程会引起大气中 CO2含量上升的是() A.光合作用B.自然降雨 C.化石燃料的燃烧D.碳酸盐的沉积 答案C 2.硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属 材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是() 答案C 3.半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即由 SiO2制取 Si。制取过程 中不涉及的化学反应是() A.2CSiO2= 高温 Si2CO B.SiO22NaOH=Na2SiO3H2O C.Si2Cl2= 高温 SiCl4 D.SiCl42H2= 高温 Si4HCl 解析由 SiO2制取 Si 时要先制得粗硅，反应为
18、2CSiO2= 高温 Si2CO，然后 再进行提纯，反应依次为 Si2Cl2= 高温 SiCl4、SiCl42H2= 高温 Si4HCl。 答案B 4.(2020漳州模拟)C、Si、S 都是自然界中含量丰富的非金属元素，下列有关说法 中正确的是() A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态 B.元素的4 价氧化物都属于酸性氧化物，都能与碱反应而不能与任何酸反应 C.最低价的气态氢化物都具有还原性，易与 O2发生反应 D.其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：H2SO4H2SiO3H2CO3 解析A 项，硅元素在自然界中无游离态，错误；B 项，SiO2能与氢氟酸反应， 错误；C 项，C、Si、
19、S 三种元素最低价态气态氢化物分别为 CH4、SiH4、H2S， 都 具 有 还 原 性 ， 易 与 O2发 生 反 应 ， 正 确 ； D 项 ， 酸 性 强 弱 顺 序 为 H2SO4H2CO3H2SiO3，错误。 答案C 考试能力过关 5.(2019南通二调)我国可再生能源法倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图 所示)。下列做法与上述理念相违背的是() A.大力发展煤的气化及液化技术 B.加快石油等化石燃料的开采和使用 C.以 CO2为原料生产可降解塑料 D.将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 答案B 6.科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示： 容器中进行的反应为Si(
20、粗)3HCl(g)=SiHCl3(l)H2(g)； 容器中进行的反 应为SiHCl3H2=Si(纯)3HCl。下列说法不正确的是() A.该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用 B.和互为可逆反应 C.该流程中需要隔绝空气 D.粗硅制备不能通过 SiO2 HCl(aq)SiCl 4 H2 高温 Si 实现 解析A 项，反应中生成的 HCl 在反应中中循环利用，正确；B 项，反应 与反应对应反应温度不一致，不是可逆反应，错误；C 项，高温条件下，Si、 SiHCl3、H2都与 O2反应，故需隔绝空气，正确；D 项，SiO2不与 HCl 反应，不 能通过上述途径制硅，正确。 答案B 7.青花瓷胎体
21、的原料高岭土Al2Si2O5(OH)x，可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的 成分主要是钾长石(KAlSi3O8)，在 1 300 左右一次烧成的釉可形成精美的青花 瓷。 (1)下列说法正确的是_(填选项字母)。 A.高岭土分子中 x2 B.钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液 C.烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化 D.青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品 (2)在“南澳一号”考古直播过程中，需用高纯度 SiO2制造的光纤。下图是用海边 的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。 洗涤石英砂的目的是_。 在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是 _。 工业上
22、常用纯净石英砂与 C 在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有 SiC，其 中 Si 和 SiC 的物质的量之比为 11。下列说法正确的是_(填选项字母)。 A.SiC 性质稳定，能用于制造抗高温水泥 B.制造粗硅时的反应为 2SiO25C= 高温 SiSiC4CO C.在以上流程中，将盐酸改为 NaOH 溶液，也可达到目的 D.纯净的 SiO2只能用于制造光导纤维 解析(1)A 项，根据正负化合价代数和等于零的原则，可得 6810 x0，解 得 x4。B 项，钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液。C 项，根据水泥制造 过程可推测出烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化。D 项，青花 瓷、
23、玻璃、水泥符合硅酸盐产品的特点，是硅酸盐产品。(2)石英砂中含有易溶 于水的 NaCl 杂质，洗涤石英砂可使 NaCl 与 SiO2分离。将纯净的石英砂研磨 后能增大物质的表面积，从而增大反应物与盐酸的接触面积，增大反应速率，提 高生产效率。A 项，根据 SiC 中元素的价态可知，SiC 具有还原性，在高温下 仍能在 O2中燃烧生成 SiO2和 CO2，因此不能用于制造抗高温水泥。B 项，粗硅 中含有 SiC，其中 Si 和 SiC 的物质的量之比为 11，根据原子守恒，可将题述信 息转化为如下反应：2SiO25C= 高温 SiSiC4CO。C 项，因 SiO2、Al2O3都 能溶解在 NaO
24、H 溶液中，无法实现二者的分离。D 项，纯净的 SiO2还可用于制造 光学玻璃等。 答案(1)CD (2)除去石英砂中的 NaCl 杂质 增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率 B A 级全员必做题 1.(2020昭通模拟)下列我国古代优秀艺术作品中，所用材料不属于无机非金属材 料的是() A.商代后母戊鼎 B.新石器时代人面 鱼纹彩陶盆 C.明永乐青花竹石 芭蕉纹梅瓶 D.三国青瓷羊形烛 台 答案A 2.大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。下列物质的俗名与 化学式或用途不相符的一组是() 选项俗名主要成分(化学式)用途 A石英SiO2集成电路 B纯碱Na2CO3
25、制备玻璃 C水玻璃Na2SiO3制备硅胶 D铁红Fe2O3用作油漆和涂料 答案A 3.新材料的新秀石墨烯、氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国 际热点课题。其结构模型如图所示。 下列有关说法正确的是() A.石墨烯是一种新型化合物 B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物 C.二者和石墨都是碳的同素异形体 D.氧化石墨烯具有一定的亲水性 解析石墨烯是碳的单质，A 错误；氧化石墨烯因为还含有氢元素，故不是石墨 烯的氧化物，也不是碳的同素异形体，B、C 错误；由于氧化石墨烯结构中含有 羟基和羧基等亲水基团，所以具有一定的亲水性，D 正确。 答案D 4.(2020临沂高三模拟)据报道，科学家通过对稻壳
26、进行控制性焚烧热解，从中提 取一种叫作生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝 土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是 () A.二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B.将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸 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的强 D.水晶是比较纯净的二氧化硅，玛瑙的主要成分是硅酸盐 答案B 5.(2019邢台模拟)我国在航天、军事、天文等领域的发展备受世界瞩目，它们与 化学有着密切联系。下列说法正确的是() A.“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型无机非金属材料
27、 B.“歼20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料 C.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属 材料 D.“天宫二号”空间实验室的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅 答案C 6.将足量 CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分 灼烧，最后得到的固体物质是() A.Na2SiO3B.Na2CO3、Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2D.SiO2 解 析将 足 量 CO2气 体 通 入 水 玻 璃 中 ， 发 生 反 应 ： 2CO2 Na2SiO3 2H2O=H2SiO32NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：H
28、2SiO3= H2O SiO2，2NaHCO3= Na2CO3CO2H2O；SiO2Na2CO3= 高温 Na2SiO3 CO2，最后所得固体物质是 Na2SiO3，故选 A。 答案A 7.如图是碳循环中的一部分。以下对该图示的理解不正确的是() A.倡导“低碳生活、减少 CO2的排放”的思想主要涉及反应 B.反应是在植物体内完成的 C.反应是造成大气中 CO2浓度逐渐升高的主要原因 D.反应是人为缓解温室效应的措施 答案C 8.科学家最近用金属钠还原 CCl4和 SiCl4制得一种一维 SiC 纳米棒，相关反应的 化学方程式为 8NaCCl4SiCl4=SiC8NaCl。下列说法不正确的是(
29、) A.SiC 和 SiO2中 Si 元素的化合价相同 B.上述反应中 SiC 既是氧化产物又是还原产物 C.SiO2制备单质 Si、单质 Si 制备 SiCl4均涉及氧化还原反应 D.一维 SiC 纳米棒比表面积大，对微小粒子有较强的吸附能力 解析SiC 和 SiO2中 Si 元素的化合价均为4， A 项正确； SiC 是还原产物， NaCl 是氧化产物，B 项错误；SiO2制备单质 Si 需加入还原剂，单质 Si 制备 SiCl4需加 入氧化剂，C 项正确；一维粒子上下表面均能与其他物质接触，比表面积大，对 微小粒子有较强的吸附能力，D 项正确。 答案B B 级拔高选做题 9.(2019浙
30、江舟山模拟)月球的矿产资源极为丰富， 仅月球表层 5 cm 厚的沙土就含 铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄 榄石(Mg 或 Fe)2SiO4等，下列说法或分析不正确的是() A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B.斜长石的氧化物形式可表示为 K2OAl2O33SiO2 C.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气 D.橄榄石中铁为2 价 解析B 项，斜长石的氧化物形式可表示为 K2OAl2O36SiO2，错误。 答案B 10.将 CO2气体缓缓地通入到含 KOH、Ba(OH)2和 KAlO2的混合溶液中直至过量， 生成
31、沉淀的物质的量与所通 CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应进程中 的各种描述不正确的是() A.OA 段反应的化学方程式是 Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O B.AB 段反应的离子方程式是 2OH CO2=CO2 3H2O C.AB 段与 CD 段所发生的反应相同 D.DE 段沉淀的减少是由于碳酸钡固体的溶解所致 解析二氧化碳气体通入含有 KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，CO2先与 Ba(OH)2反应，离子方程式为 Ba2 CO22OH=H2OBaCO3，当 Ba(OH)2 消耗完毕后再与 KOH 反应，离子方程式为 2OH CO2=CO2 3H2O；然后与 KAl
32、O2反应，离子方程式为 2AlO 2CO23H2O=2Al(OH)3CO2 3。继续通 入的 CO2与溶液中的 CO 2 3反应转化为 HCO 3，最后，CO2再与 BaCO3反应生成 Ba(HCO3)2，最终只能剩余氢氧化铝沉淀。则根据以上分析可知，OA 段发生反 应：Ba(OH)2CO2=BaCO3H2O，A 项正确；AB 段发生反应 2KOH CO2=K2CO3H2O， B 项正确； CD 段发生反应 CO2 3CO2H2O=2HCO 3， 与 AB 段反应不相同，C 项错误；DE 段发生反应 BaCO3CO2 H2O=Ba(HCO3)2，导致沉淀减少，D 项正确。 答案C 11.向某碳
33、酸钠溶液中逐滴加 1 molL 1 的盐酸，测得溶液中 Cl 、HCO 3的物质的 量随加入盐酸体积的关系如图所示，其中 n2n132，则下列说法中正确的是 () A.Oa 段反应的离子方程式与 ab 段反应的离子方程式相同 B.该碳酸钠溶液中含有 1 mol Na2CO3 C.b 点的数值为 0.6 D.b 点时生成 CO2的物质的量为 0.3 mol 解析结合图像知 Oa 段反应为 CO2 3H =HCO 3， a 点后： HCO 3H =H2O CO2， A 项错误； 由加入 a L 盐酸时生成 HCO 3为 0.5 mol， 则 n(HCl)0.5 mol 可知，n(Na2CO3)0.
34、5 mol，B 项错误；由 n2n132，可推知 n20.6 mol，n1 0.4 mol，C 项正确；b 点产生 n(CO2)0.1 mol，D 项错误。 答案C 12.(2019江西南昌一模，26)二氯二氢硅(SiH2Cl2)常用于外延法工艺中重要的硅 源。易燃、有毒，与水接触易水解，沸点为 8.2 。在铜催化作用下，HCl 与硅 在 250260 反应可以制得 SiH2Cl2。 (1)利用浓硫酸、浓盐酸为原料，选用 A 装置制取 HCl，利用了浓硫酸的_ 性。 (2)D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为 _ _。 (3)按照气体从左到右的方向，制取 SiH2Cl2的装置(h 处用止水夹夹
35、好)连接次序为 a()()()()()()()(填仪器接口的字母， 其中装置 C 用到 2 次)。 (4)按从左到右的顺序， 前面装置 C 中装的药品为_， 后面装置 C 的作用为 _。 (5)反应除生成二氯二氢硅之外，还会生成 H2和_、_等。 (6)新的制取 SiH2Cl2的方法是：往硅粉中先通入 Cl2，在 300350 反应生成 SiCl4，然后再与 HCl 在 250260 反应，可以大大提高产率。如果通入气体次 序相反， 结果会_ _(用化学方程式 表示)。 解析(3)A 装置制取 HCl，连接 C 装置干燥，从 f 进入 D 中反应，SiH2Cl2从 g 处挥发出来，在 B 装置
36、中收集，SiH2Cl2的密度比空气大，导气管应长进短出，为 防止空气中的水进入 B 中，则应在 B 后接干燥管。(4)前面的装置 C 是用来干燥 氯化氢气体的，应选用 P2O5或 CaCl2，后面装置 C 的作用为尾气处理和防止空气 中的水进入 B 中。(6)如果通入气体次序相反，SiH2Cl2会与 Cl2继续反应，生成 SiCl4、SiHCl3。 答案(1)吸水(2)Si2HCl= 250260 Cu SiH2Cl2(3)defgbcd (4)P2O5或 CaCl2尾气处理和防止空气中的水进入 B 中(5)SiCl4SiHCl3 (6)SiH2Cl22Cl2= SiCl42HCl(或 SiH
37、2Cl2Cl2= SiHCl3HCl) 13.(2017课标全国)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 化学方程式为_ _。 (3)加氨水过程中加热的目的是_ _。 沉淀 B 的主要成分为_、_(填化学式)。 解析(1)Fe3 容易在 pH 较小时转换为沉淀，所
38、以需要将 Fe2氧化为 Fe3。双氧 水可以将 Fe2 氧化为 Fe3且不会引入杂质。(2)二氧化硅不与强酸反应，但与 HF 反应，所以沉淀 A 是二氧化硅。SiO24HF=SiF42H2O。(3)加热可以促进 Fe3 、Al3水解生成 Fe(OH)3、Al(OH)3 沉淀。pH 为 45 时 Ca2 、Mg2不沉淀， Fe3 、Al3沉淀，所以沉淀 B 为 Fe(OH)3、Al(OH)3。 答案(1)将 Fe2 氧化为 Fe3 双氧水 (2) SiO2SiO24HF=SiF42H2O (3)防止胶体生成，易沉淀分离Fe(OH)3Al(OH)3 14.(2019天津理综， 10 节选)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。 以下是由粗硅制 备多晶硅的简易过程。 回答下列问题： (1)硅粉与 HCl 在 300 时反应生成 1 mol SiHCl3气体和 H2，放出 225 kJ 热量， 该反应的热化学方程式为_ _。 SiHCl3的电子 式为_。 (2)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除 SiCl4、SiHCl3和 Si 外，还有 _(填分子式)。 答案(1)Si(s)3HCl(g)= 300 SiHCl 3(g)H2(g)H225 kJmol 1 (2)HCl、H2
