41无机非金属材料的主角——硅课件课件资料.pptx

o第一节无机非金属材料的第一节无机非金属材料的o主角主角硅硅o1了解了解C、Si的单质的主要性质与应用。的单质的主要性质与应用。o2了解了解C、Si重要化合物的主要性质和应重要化合物的主要性质和应用。用。o3了解硅与无机非金属材料的关系。了解硅与无机非金属材料的关系。o4了解碳元素单质及其重要化合物对环境了解碳元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。质量的影响。o5以上各部分知识的综合应用。以上各部分知识的综合应用。o本专题的复习宜采用：本专题的复习宜采用：(1)分析迁移法，即分析迁移法，即由物质的属类去分析其应具有的性质。如由物质的属类去分析其应具有的性质。如晶体硅属于原子晶体，应具有较高的熔点晶体硅属于原子晶体，应具有较高的熔点等；二氧化硅属于酸性氧化物，能与碱溶等；二氧化硅属于酸性氧化物，能与碱溶液反应生成硅酸盐和水。液反应生成硅酸盐和水。(2)比较不同法，比较不同法，如二氧化硅与二氧化碳晶体结构不同，二如二氧化硅与二氧化碳晶体结构不同，二者物理性质有较大的差异。者物理性质有较大的差异。(3)特殊法，即特殊法，即是在抓知识规律化、网络化的同时，要注是在抓知识规律化、网络化的同时，要注意物质的特殊性，完善对反应规律的认识，意物质的特殊性，完善对反应规律的认识，如硅及其化合物有许多反应是在高温下的如硅及其化合物有许多反应是在高温下的固态反应，从而把握解题的切入点和突破固态反应，从而把握解题的切入点和突破口。口。(4)联系实际法，如联系实际法，如CO、CO2与环境与环境质量；质量；Si、SiO2、硅酸盐与无机非金属材、硅酸盐与无机非金属材料。料。o一、碳元素的单质及化合物一、碳元素的单质及化合物o1碳的单质碳的单质o2碳的重要化合物碳的重要化合物o二、硅元素的单质及其化合物二、硅元素的单质及其化合物o1二氧化硅二氧化硅o3硅酸盐硅酸盐o三、无机非金属材料三、无机非金属材料o1无机非金属材料的分类无机非金属材料的分类o(1)传统无机非金属材料，如传统无机非金属材料，如_、_、_等硅酸盐材等硅酸盐材料。料。o(2)新型无机非金属材料，如新型无机非金属材料，如_、_等。等。o2硅酸盐材料硅酸盐材料水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷生产生产原原料料_纯碱、石灰纯碱、石灰石、石石、石英英_主要主要设设备备回转回转窑窑_陶瓷陶瓷窑窑o【答案答案】：o一、一、1.金刚石石墨同素异形体金刚石石墨同素异形体CO2 CO2o2CO22CO C2CuO 2CuCO2oC2H2SO4(浓浓)CO22SO22H2Oo切削电极切削电极o2无无有无无有Fe2O33CO2Fe3CO2COCuO CuCO2无无干冰无无干冰CO2H2O=H2CO3Na2OCO2=Na2CO3CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O2MgCO2 2MgOCo二、二、1.石英水晶玛瑙高大难石英水晶玛瑙高大难CaSiO3Na2SiO3H2OSiO24HF=SiF42H2O光导纤维光导纤维o2不无胶不无胶Na2SiO32H2OCO2H2OH2SiO3o2NaClH2SiO3o3不稳定水玻璃防火剂不稳定水玻璃防火剂o三、水泥玻璃陶瓷高温结构陶瓷三、水泥玻璃陶瓷高温结构陶瓷光导纤维黏土、石灰石黏土玻璃熔光导纤维黏土、石灰石黏土玻璃熔炉炉o1(2009南京模拟南京模拟)硅在无机非金属材硅在无机非金属材料中一直扮演着重要角色，被誉为无机非料中一直扮演着重要角色，被誉为无机非金属材料的主角。下列物品用到硅单质的金属材料的主角。下列物品用到硅单质的是是()oA玻璃制品玻璃制品B石英钟表石英钟表oC计算机芯片计算机芯片 D光导纤维光导纤维o解析：解析：制玻璃、石英钟表以及光导纤维的制玻璃、石英钟表以及光导纤维的含硅原料为含硅原料为SiO2，故，故A、B、D三项不合题三项不合题意；计算机芯片的含硅原料为单质硅。意；计算机芯片的含硅原料为单质硅。o答案：答案：Co2下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是()oA4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应价氧化物都与氢氧化钠溶液反应oB单质在加热时都能与氧气反应单质在加热时都能与氧气反应oC氧化物都能溶于水生成相应的酸氧化物都能溶于水生成相应的酸oD碳和硅两种元素都有能导电的单质碳和硅两种元素都有能导电的单质o解析：解析：A项，碳和硅的项，碳和硅的4价氧化物都是酸价氧化物都是酸性氧化物，都能与氢氧化钠溶液反应；性氧化物，都能与氢氧化钠溶液反应；B项，项，碳和硅的单质在加热时都能与碳和硅的单质在加热时都能与O2反应，生反应，生成氧化物；成氧化物；C项，项，SiO2不溶于水，不能生不溶于水，不能生成硅酸；成硅酸；D项，石墨是导体，晶体硅是半导项，石墨是导体，晶体硅是半导体，都能导电。体，都能导电。o答案：答案：Co3下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是是()oANaOH溶液溶液 BNa2SiO3溶液溶液oC盐酸盐酸 D氢氟酸氢氟酸o解析：解析：本题主要考查化学试剂的贮存方法。本题主要考查化学试剂的贮存方法。NaOH溶液、氢氟酸均能和玻璃中的溶液、氢氟酸均能和玻璃中的SiO2发生反应而腐蚀玻璃；发生反应而腐蚀玻璃；Na2SiO3溶液具有溶液具有很强的黏性，用带玻璃塞的玻璃瓶盛放，很强的黏性，用带玻璃塞的玻璃瓶盛放，Na2SiO3溶液能将瓶塞粘住。溶液能将瓶塞粘住。o答案：答案：Co4(2009宿州模拟宿州模拟)青花瓷青花瓷中所描中所描绘的绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为，铜为2价价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是的是()oA可用氧化物形式表示为可用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2oB性质稳定，不易脱色性质稳定，不易脱色oC易溶解于强酸和强碱易溶解于强酸和强碱oDx等于等于6o答案：答案：Co5继科学家发现继科学家发现C3O2是金星大气成分之是金星大气成分之后，后，2004年，美国科学家通过年，美国科学家通过“勇气勇气”号号太空车探测出水星大气中含有一种称为硫太空车探测出水星大气中含有一种称为硫化羰化羰(化学式为化学式为COS)的物质，已知硫化羰的物质，已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但在氧气中会燃与二氧化碳的结构相似，但在氧气中会燃烧，下列有关烧，下列有关C3O2与硫化羰的说法中不正与硫化羰的说法中不正确的是确的是()oAC3O2与与CO一样可以在氧气中燃烧生成一样可以在氧气中燃烧生成CO2oBCO、C3O2、CO2是碳的氧化物，但它是碳的氧化物，但它们不是互为同素异形体们不是互为同素异形体oCCOS分子中只有一种共价键分子中只有一种共价键oD硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是CO2、SO2o解析：解析：从题干信息描述，从题干信息描述，C3O2中的碳元素中的碳元素不是最高正价，则应该像不是最高正价，则应该像CO一样可以在氧一样可以在氧气中燃烧生成气中燃烧生成CO2；CO、C3O2、CO2是是碳的氧化物，但不是碳元素的单质，故不碳的氧化物，但不是碳元素的单质，故不可能互为同素异形体；硫化羰与二氧化碳可能互为同素异形体；硫化羰与二氧化碳的结构相似则分子中应该有碳氧双键和碳的结构相似则分子中应该有碳氧双键和碳硫双键两种共价键；硫双键两种共价键；COS在氧气中会燃烧，在氧气中会燃烧，完全燃烧后的生成物应该是完全燃烧后的生成物应该是CO2、SO2。o答案：答案：Co6下面装置是用来分离下面装置是用来分离CO2和和CO混合气混合气体并干燥，图中体并干燥，图中a、c、d为止水夹，为止水夹，b为分为分液漏斗活塞，通过液漏斗活塞，通过Y形管和止水夹分别接两形管和止水夹分别接两球胆，现装置内空气已排尽。为使实验成球胆，现装置内空气已排尽。为使实验成功，甲、乙、丙分别盛放的试剂为功，甲、乙、丙分别盛放的试剂为()甲甲乙乙丙丙A饱和饱和NaHCO3溶液溶液12 mol/L盐酸盐酸18.4 mol/L H2SO4B饱和饱和Na2CO3溶液溶液2 mol/L H2SO4饱和饱和NaOH溶溶液液C饱和饱和NaOH溶液溶液2 mol/L H2SO418.4 mol/L H2SO4D18.4 mol/LH2SO4饱和饱和NaOH溶液溶液18.4 mol/L H2SO4o解析：解析：分离分离CO2和和CO应该先把应该先把CO2吸收，吸收，干燥后用一个球胆收集干燥后用一个球胆收集CO，然后再用酸制，然后再用酸制出出CO2，干燥后用另一个球胆收集，故丙，干燥后用另一个球胆收集，故丙装置中一定是浓硫酸装置中一定是浓硫酸(18.4 mol/L H2SO4)，另外，饱和，另外，饱和NaHCO3溶液不能溶液不能吸收吸收CO2，用饱和，用饱和Na2CO3溶液吸收溶液吸收CO2，再用酸制，再用酸制CO2时会改变时会改变CO2的量，且吸的量，且吸收效果不如饱和收效果不如饱和NaOH溶液，故选溶液，故选C。o答案：答案：Co7某科研小组用高岭土某科研小组用高岭土(主要成分是主要成分是Al2O32SiO22H2O并含少量并含少量CaO、Fe2O3)研制新型净水剂研制新型净水剂(铝的化合物铝的化合物)，其，其实验步骤如下：实验步骤如下：o将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤，弃去残渣，滤液用盐水浸取熔块，过滤，弃去残渣，滤液用盐酸酸化，经过滤分别得到沉淀和溶液，溶酸酸化，经过滤分别得到沉淀和溶液，溶液即为净水剂。液即为净水剂。o(1)写出熔融时高岭土的主要成分与纯碱反写出熔融时高岭土的主要成分与纯碱反应的化学方程式是应的化学方程式是(Al2O3与纯碱的反应和与纯碱的反应和SiO2与纯碱的反应相似与纯碱的反应相似)o_。o2)最后的沉淀物是最后的沉淀物是_，生成该，生成该沉淀的离子方程式是沉淀的离子方程式是_。o(3)实验室中常用瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁实验室中常用瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验在熔融高岭土时应选用的坩坩埚，本实验在熔融高岭土时应选用的坩埚是埚是_。o解析：解析：(1)由题意可知由题意可知Al2O3与纯碱反应和与纯碱反应和SiO2与纯碱反应类似，均是生成盐和与纯碱反应类似，均是生成盐和CO2，而，而Al2O3与与Na2CO3反应生成反应生成NaAlO2；SiO2与与Na2CO3反应生成反应生成Na2SiO3。o(2)滤液中含有滤液中含有Na2SiO3和和NaAlO2，向，向其中加入盐酸二者均可与盐酸反应，其中加入盐酸二者均可与盐酸反应，Na2SiO3与盐酸反应生成与盐酸反应生成H2SiO3沉淀，沉淀，而而NaAlO2与盐酸反应先生成与盐酸反应先生成Al(OH)3沉沉淀，后又溶解，所以最后的沉淀是淀，后又溶解，所以最后的沉淀是H2SiO3。o(3)由于高温下由于高温下SiO2和和Al2O3均可和均可和Na2CO3反应，所以应选择铁坩埚。反应，所以应选择铁坩埚。o答案：答案：(1)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，oNa2CO3Al2O32NaAlO2CO2o(2)H2SiO3 2H=H2SiO3o(3)铁坩埚铁坩埚o8A、B、C、D、E代表单质或化合物，代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示，它们之间的相互转换关系如图所示，A为地为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。其晶体结构与金刚石相似。o请填空：请填空：o(1)形成单质形成单质A的原子的结构示意图为的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为，它的最高化合价为_。o(2)B的化学式的化学式(分子式分子式)为为_，B和碳反应生成和碳反应生成A和和E的化学方程式是的化学方程式是_。o(3)C的化学式为的化学式为_，D的化学的化学式为式为_。o解析：解析：根据题意根据题意A为地壳中含量仅次于氧的为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，可确定非金属元素的单质，可确定A为硅，分析框为硅，分析框图，并结合中学化学知识，高温下与碳反图，并结合中学化学知识，高温下与碳反应生成单质硅的只有二氧化硅，因此可确应生成单质硅的只有二氧化硅，因此可确定定B为为SiO2，依据框图可确定，依据框图可确定C为为CaSiO3，D为为Na2SiO3，E为为CO。o答案：答案：(1)4价价o(2)SiO2SiO22C Si2COo(3)CaSiO3Na2SiO3o1.非金属单质一般为非导体非金属单质一般为非导体(石墨能导电石墨能导电)，硅的晶体是良好的半导体材料。，硅的晶体是良好的半导体材料。o2Si的还原性大于的还原性大于C，但，但C却能在高温下却能在高温下还原出还原出Si：oSiO22CSi2CO。o3非金属单质跟碱作用一般无非金属单质跟碱作用一般无H2放出，放出，但但Si能跟强碱溶液作用：能跟强碱溶液作用：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。o4非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但但Si能跟能跟HF作用：作用：Si4HF=SiF42H2。o5酸性氧化物一般不与酸作用，但酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与能与HF作用：作用：SiO24HF=SiF42H2O。o6SiO2是是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备不能直接与水作用制备H2SiO3。o7无机酸一般易溶于水，但无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶难溶于水。于水。o8硅酸钠水溶液称泡花碱或水玻璃，但却硅酸钠水溶液称泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。是盐溶液。o9H2CO3的酸性大于的酸性大于H2SiO3，所以有，所以有Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，但高温下，但高温下，Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2也能发生。也能发生。o特别提示特别提示o与强碱溶液反应生成与强碱溶液反应生成H2的固体单质有的固体单质有Si和和Al，常作为推断题的突破口。，常作为推断题的突破口。o案例精析案例精析o【例例1】在一定条件下，下列物质不能和在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是二氧化硅反应的是()o焦炭焦炭纯碱纯碱碳酸钙碳酸钙氢氟酸氢氟酸高氯酸高氯酸氢氧化钾氢氧化钾水水氮气氮气oABoC Do解析解析二氧化硅是不溶于水和酸二氧化硅是不溶于水和酸(HF酸酸除外除外)的酸性氧化物。高温下有一定的氧化的酸性氧化物。高温下有一定的氧化性，如能被碳还原；也能与某些盐反应生性，如能被碳还原；也能与某些盐反应生成硅酸盐和挥发性酸酐；能与强碱反应。成硅酸盐和挥发性酸酐；能与强碱反应。oSiO2为难溶的酸性氧化物，常温下不与一为难溶的酸性氧化物，常温下不与一般酸反应，但能与强碱溶液反应。能与氢般酸反应，但能与强碱溶液反应。能与氢氟酸反应，在高温下能与碱性氧化物、碳氟酸反应，在高温下能与碱性氧化物、碳酸盐、碳等反应。酸盐、碳等反应。o答案答案Bo点评点评本题综合考查了二氧化硅的性质。本题综合考查了二氧化硅的性质。在解答推断题中要注意在解答推断题中要注意SiO2这种酸性氧化这种酸性氧化物能与物能与HF这种酸反应的特性。这种酸反应的特性。o特别总结特别总结二氧化硅与碳酸钠的反应是二氧化硅与碳酸钠的反应是因为生成的二氧化碳是挥发性的气体，逸因为生成的二氧化碳是挥发性的气体，逸出反应体系，使反应不断正向进行。出反应体系，使反应不断正向进行。o(2007广东高考广东高考)下列说法正确的是下列说法正确的是()oA硅材料广泛用于光纤通讯硅材料广泛用于光纤通讯oB工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品oC水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品品oD粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应o解析：解析：本题考查非金属硅及二氧化硅的知本题考查非金属硅及二氧化硅的知识，顺利解答本题应熟悉识，顺利解答本题应熟悉Si及及SiO2的性质，的性质，并且了解硅及二氧化硅在生产、生活中的并且了解硅及二氧化硅在生产、生活中的应用。应用。o答案：答案：Aoo(2009山东济宁高三期末考试山东济宁高三期末考试)关于二氧关于二氧化硅，下列途述不正确的是化硅，下列途述不正确的是()oA水晶的成分是二氧化硅水晶的成分是二氧化硅oB二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别大差别oC二氧化硅不溶于水，也不能跟水反应生二氧化硅不溶于水，也不能跟水反应生成酸成酸oD二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应何酸起反应o解析：解析：水晶、玛瑙、沙子都含二氧化硅；水晶、玛瑙、沙子都含二氧化硅；SiO2晶体不溶于水，也不能与水反应生成晶体不溶于水，也不能与水反应生成H2SiO3，制取，制取H2SiO3是利用可溶性硅酸是利用可溶性硅酸盐与酸的反应；盐与酸的反应；SiO2虽然是酸性氧化物，虽然是酸性氧化物，但它可以与氢氟酸发生反应：但它可以与氢氟酸发生反应：SiO24HF=SiF42H2O，这是它的特性，这是它的特性，氢氟酸可用于刻蚀玻璃就是利用了这一性氢氟酸可用于刻蚀玻璃就是利用了这一性质；质；CO2在通常状况下为气体，与在通常状况下为气体，与SiO2的的物理性质相差很大。物理性质相差很大。o答案：答案：Do二氧化硅与二氧化碳都属于酸性氧化物，二氧化硅与二氧化碳都属于酸性氧化物，它们之间的异同之处可归纳如下：它们之间的异同之处可归纳如下：二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅结构特点结构特点由二氧化碳分子构成由二氧化碳分子构成由氧原子与硅原子构由氧原子与硅原子构成网状结构成网状结构物理性质物理性质熔点和沸点低、可溶熔点和沸点低、可溶于水于水坚硬难熔的固体、不坚硬难熔的固体、不溶于水溶于水化化学学性性质质与碱与碱(如如NaOH)反应反应CO22NaOH=Na2CO3H2OSiO22NaOH=Na2SiO3H2O与水反应与水反应CO2H2O=H2CO3_与与CaO反反应应_CaOSiO2=CaSiO3与酸反应与酸反应_4HFSiO2=SiF42H2O用途用途制饮料、制碳酸盐制饮料、制碳酸盐光导纤维、光学仪器、光导纤维、光学仪器、电子部件电子部件存在存在空气空气岩石、沙石、水晶、岩石、沙石、水晶、硅藻土硅藻土o友情提示友情提示o物质的性质不仅取决于组成微粒的性质，物质的性质不仅取决于组成微粒的性质，还取决于微粒间的结构，还取决于微粒间的结构，Si与与C处于处于A族族且二者相邻，性质相似，但其氧化物的某且二者相邻，性质相似，但其氧化物的某些性质相差很大。其原因是些性质相差很大。其原因是CO2为独立的为独立的小分子，分子之间的作用很小。而小分子，分子之间的作用很小。而SiO2不不存在这样的单个分子，是靠强作用形成的存在这样的单个分子，是靠强作用形成的巨大巨大“分子分子”，其硬度很大，熔沸点很高。，其硬度很大，熔沸点很高。o案例精析案例精析o【例例2】将过量的将过量的CO2分别通入分别通入CaCl2溶液；溶液；Na2SiO3溶液；溶液；Ca(OH)2溶溶液；液；饱和饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是白色沉淀析出的是()oA BoC Do解析解析CaCl2是强酸盐，碳酸钙能溶于是强酸盐，碳酸钙能溶于盐酸，故盐酸，故CO2不与不与CaCl2反应；硅酸的酸反应；硅酸的酸性较碳酸弱，故性较碳酸弱，故CO2能与能与Na2SiO3反应，反应，生成的硅酸生成的硅酸H2SiO3不与不与CO2反应；氢氧化反应；氢氧化钙最终与碳酸反应生成可溶性的钙最终与碳酸反应生成可溶性的Ca(HCO3)2；所有的钠盐均溶于水。；所有的钠盐均溶于水。oCO2溶于水：溶于水：CO2H2O=H2CO3，H2CO3的酸性比盐酸弱，而比硅酸强。根的酸性比盐酸弱，而比硅酸强。根据酸与盐反应的规律，据酸与盐反应的规律，CO2通入通入CaCl2溶溶液无明显现象液无明显现象(一般弱酸不能制强酸一般弱酸不能制强酸)；过；过量的量的CO2通入通入Na2SiO3溶液中有白色沉淀溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；生成；CO2通入通入Ca(OH)2溶液至溶液至过量，过量，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2，最终生成，最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀产生；过量而无沉淀产生；过量CO2通入通入饱和饱和Na2CO3溶液中：溶液中：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，生成的，生成的NaHCO3溶解度比溶解度比Na2CO3溶解度小而结晶析出。溶解度小而结晶析出。o答案答案Bo点评点评本题考查碳酸及碳酸盐的性质。本题考查碳酸及碳酸盐的性质。o特别总结特别总结此题易出错的地方有三个：此题易出错的地方有三个：CO2通入通入CaCl2溶液无明显现象；溶液无明显现象；CaCO3可溶于饱和可溶于饱和CO2水溶液；水溶液；NaHCO3因溶解度小而结晶析出。因溶解度小而结晶析出。oo向含有向含有0.2 mol NaOH和和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入的溶液中持续稳定地通入CO2气气体，当通入气体为体，当通入气体为8.96 L(0，1.01105 Pa)时立即停止，则这一过程时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气气体的体积关系图像正确的是体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和气体的溶解和离子的水解忽略不计离子的水解忽略不计)o解析：解析：当未通入当未通入CO2气体时，溶液中离子气体时，溶液中离子的物质的量为的物质的量为0.2 mol Na、0.1 mol Ba2、0.4 mol OH；当通入；当通入2.24 L CO2气体时，发生反应气体时，发生反应Ba22OHCO2BaCO3H2O，此时溶液中离子，此时溶液中离子的物质的量为的物质的量为0.2 mol Na、0.2 mol OH；当通入；当通入4.48 L CO2时，发生反应时，发生反应2OH CO2 H2O，此时溶液中离，此时溶液中离子的物质的量为子的物质的量为0.2 mol Na、0.1 mol ；当通入；当通入6.72 L CO2时，发时，发生反应生反应 CO2H2O2H此时溶液中离子的物质的量为此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.2 mol当通入当通入8.96 L CO2时，时，发生反应发生反应BaCO3CO2H2OBa22Ho此时溶液中离子的物质的量为此时溶液中离子的物质的量为0.2 mol Na、0.1 mol Ba2、0.4 mol H 。对比图像可知选项。对比图像可知选项C正确。正确。o答案：答案：Co【例例1】(高考科研测试题高考科研测试题)A、B、C、D、E、F、G、H、I九种物质有如下所示九种物质有如下所示反应关系：反应关系：o已知：已知：a.单质单质E可作为半导体材料；可作为半导体材料；b.化合化合物物F是不能生成盐的氧化物；是不能生成盐的氧化物；c.化合物化合物I溶溶于水呈酸性，它能跟氧化物于水呈酸性，它能跟氧化物A起反应。据此，起反应。据此，请填空：请填空：o(1)化合物化合物F是是_。o(2)化合物化合物I是是_。o(3)反应反应的化学方程式是的化学方程式是_。o(3)反应反应的化学方程式是的化学方程式是_。o解析解析由由“单质单质E可作为半导体材料可作为半导体材料”可可猜想猜想E为硅，则为硅，则A为为SiO2，A与与B反应生成反应生成的的F为为CO，CO是不成盐氧化物，则是不成盐氧化物，则A为为SiO2，B为碳；碳与氧化物为碳；碳与氧化物C反应生成反应生成CO，则，则C是是H2O，G是是H2；G与与H生成生成H2O，则则H是是O2；与；与H2O反应生成反应生成O2的有的有K、Na、F2，但满足，但满足I能溶于水呈酸性且与能溶于水呈酸性且与SiO2反应的只有反应的只有F2。o答案答案(1)CO(一氧化碳一氧化碳)(2)HF(氟氟化氢化氢)o(3)CH2O(g)COH2o(4)2F22H2O=4HFO2。o【例例2】(2008全国卷全国卷)取化学式为取化学式为MZ的黄色粉末状化合物进行如下实验。将的黄色粉末状化合物进行如下实验。将化合物化合物MZ和足量炭粉充分混合，平铺在反和足量炭粉充分混合，平铺在反应管应管a中。在中。在b瓶中盛足量澄清石灰水。按瓶中盛足量澄清石灰水。按图连接好图连接好(加热装置及夹持装置已略去加热装置及夹持装置已略去)仪仪器。器。o实验开始时缓缓通入氮气，过一段时间后，实验开始时缓缓通入氮气，过一段时间后，加热反应管加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成。同时，并有熔融物生成。同时，b瓶的溶液中出现瓶的溶液中出现白色浑浊。待反应完全后，停止加热，仍白色浑浊。待反应完全后，停止加热，仍继续通氮气，直至反应管冷却。此时，管继续通氮气，直至反应管冷却。此时，管中的熔融物凝固成银白色金属。根据以上中的熔融物凝固成银白色金属。根据以上叙述回答问题：叙述回答问题：o(1)元素元素Z是是_；o(2)停止加热前是否需要先断开停止加热前是否需要先断开a和和b的连的连接处？为什么？接处？为什么？_。o(3)反应管反应管a中发生的所有反应的化学方程中发生的所有反应的化学方程式是式是_；o(4)本实验的尾气是否需处理？如需处理，本实验的尾气是否需处理？如需处理，请回答如何处理；如不需处理，请说明理请回答如何处理；如不需处理，请说明理由。由。o_。o解析解析在通入氮气排除空气在通入氮气排除空气(O2)时发生时发生反应，反应，b瓶中出现浑浊，说明瓶中出现浑浊，说明a中生成了中生成了CO2，由元素守恒可知化合物，由元素守恒可知化合物MZ中含有氧中含有氧元素，即元素，即Z为为O；中学阶段常见黄色粉末状；中学阶段常见黄色粉末状物质有物质有S或或Na2O2，但均不符合题意，故，但均不符合题意，故无法确定无法确定M元素，部分考生缺乏应变能力，元素，部分考生缺乏应变能力，以致以致(3)问不敢填而失分。本题实验流程的问不敢填而失分。本题实验流程的理解应与实验室理解应与实验室C与与FexOy反应得到铁联系反应得到铁联系起来。起来。o答案答案(1)氧氧o(2)不需要，因有不需要，因有N2不断通入，不断通入，b瓶溶液不瓶溶液不会倒吸至会倒吸至a管管o(3)MOC MCOoMOCOMCO2、oCO2C2COo2MOC2MCO2o(4)需处理，因含有需处理，因含有CO，可连接一个加热，可连接一个加热的装有的装有CuO粉末的反应管粉末的反应管o(2007全国卷全国卷)水蒸气通过灼热的焦水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的主要成分是炭后，流出气体的主要成分是CO和和H2，还，还有有CO2和水蒸气等。请用下图中提供的仪和水蒸气等。请用下图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气中有明上述混合气中有CO和和H2。(加热装置和加热装置和导管等在图中略去导管等在图中略去)o回答下列问题：回答下列问题：o(1)盛浓盛浓H2SO4的装置用途是的装置用途是_。o盛盛NaOH溶液的装置用途是溶液的装置用途是_。o(2)仪器仪器B中需加入试剂的名称中需加入试剂的名称(或化学式或化学式)是是_。o所发生反应的化学方程式是所发生反应的化学方程式是_。o(3)仪器仪器C中需加入试剂的名称中需加入试剂的名称(或化学式或化学式)是是_，其目的是，其目的是_。o(4)按气流方向连接各仪器，用字母表示接按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：口的连接顺序：ogab_。o(5)能证明混合气中含有能证明混合气中含有CO的实验依据是的实验依据是_。o(6)能证明混合气中含有能证明混合气中含有H2的实验依据是的实验依据是_。o答案：答案：(1)除去水蒸气除去除去水蒸气除去CO2o(2)氧化铜氧化铜(CuO)oCuOH2CuH2OCuOCOCuCO2o(3)无水硫酸铜无水硫酸铜(CuSO4)检验检验H2Oo(4)kjhicd(或或dc)felmo(5)原混合气中的原混合气中的CO2已被除去，其中已被除去，其中CO与与CuO反应生成的反应生成的CO2使澄清石灰水变浑使澄清石灰水变浑浊浊o(6)原混合气中的原混合气中的H2O已被除去，其中已被除去，其中H2与与CuO反应生成的反应生成的H2O使无水硫酸铜由白使无水硫酸铜由白色变为蓝色色变为蓝色oo(2006全国卷全国卷)以下一些氧化物和单质以下一些氧化物和单质之间可发生如图所示的反应：之间可发生如图所示的反应：o其中，氧化物其中，氧化物()是红棕色固体、氧化物是红棕色固体、氧化物()、()、()在反应条件下都是气体。在反应条件下都是气体。o(1)氧化物氧化物()的化学式的化学式(分子式分子式)是是_。o氧化物氧化物()的化学式的化学式(分子式分子式)是是_。o(2)反应反应的化学方程式是的化学方程式是_。o反应反应的化学方程式是的化学方程式是_。o反应反应的化学方程式是的化学方程式是_。o答案：答案：(1)Fe2O3CO(2)Fe2O33CO2Fe3CO2oCOH2O(g)CO2H2H2O(g)C H2CO 请同学们认真完成课后强化作业