硅及其重要化合物转化关系图
硅及其化合物
硅及其化合物硅1硅的物理性质晶体硅颜色呈灰黑色有金属光泽熔点高硬度大导电性介于金属与非金属之间，是良好的半导体材料.2硅的应用集成电路、晶体管等半导体材料太阳能电池、硅合金可用来制造变压器铁芯等。
3硅的化学性质:与非金属单质反应（1）与氟气反应：Si+2F2==SiF4（2）与氧气反应: Si+O2==SiO2（3）与氯气反应：Si+2Cl2==SiCl4（4）与氢氟酸反应：Si+4HF==SiF4↑+2H2↑(5）与强碱溶液反应：Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑4硅的原子结构及对性质的影响硅的最外层有四个电子，所以硅不易得失电子，相对稳定。
硅晶体最小环有六个硅原子组成。
硅同时具有氧化性和还原性。
4.硅的工业制法:SiO2→加碳高温=粗硅粗硅→加Cl2高温=SiCl4SiCl4→精馏高温H2→SiSiO2+2C ===(高温) 2CO↑+Si (含杂质的粗硅)Si+2Cl2 === SiCl4SiCl4精馏、除杂，再用H2还原SiCl4+2H2==4HCl+Si（纯度高的多晶硅）二氧化硅1二氧化硅的晶体结构晶体中每个硅原子结合4个氧原子。
每个氧原子结合2个硅原子结合晶体中只含Si原子与O原子，无分子。
2.物理性质无色晶体硬度大熔点高3化学性质:酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应。
可与碱性氧化物或强碱反应。
SiO2+CaO===(高温) CaSiO32NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O常温与氢氟酸、强碱反应4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O硅酸H2SiO3——酸性弱于碳酸。
微溶于水制备：2H+＋SiO32－== H2SiO3↓CO2＋H2O＋SiO32－== H2SiO3(胶体)＋CO32－硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅胶H2SiO3 =SiO2＋H2O硅酸盐材料普通玻璃1、原料：纯碱、石灰石和石英2、主要设备：玻璃熔炉3、生产过程：原料粉碎，玻璃熔炉中强热，成型冷却4、反应原理：复杂的物理、化学变化Na2CO3+SiO2===(高温)Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2===(高温)CaSiO3+CO2↑5、主要成分：Na2O•CaO•6SiO26、主要性能：玻璃态物质，非晶体。
转化关系图
重要的转化关系图1.碳及其化合物的转化关系图2.氮及其化合物的转化关系图NH 4N 324Mg 3N 23·H 2ONH 4+ OH -+Ca(OH)2,△HClH 2,催化剂高温 高压O 2 , 放电O 2H 2O NaOH O 2浓H 2SO 4△①浓酸,Cu ②见光或△③C点燃2O△△O 2 ,催化剂,3.磷及其化合物的转化关系图4.铁及其化合物的转化关系图5.镁及其化合物的转化关系图6氯及其化合物的转化关系图Cl 2CuCl 2PCl 3、PCl HClO O 2Ca(ClO)2①C O 2+H 2O②C l P ,点燃2点燃NaClNaOH H 2S O 4(浓)△MnO 2、△N a , △①电解熔融盐②电解食盐水H 2O光照A gN O3Ag N O 3Ca(OH)27硫及其化合物的转化关系图H 2SSSO 2SO 3Na 2SO 4FeS FeS 2Na 2SO 3H 2SO 3H 2SO 4BaSO 4HClH 2,△O 2,燃烧H 2SO 2,燃烧①加热分解②不完全燃烧O 2,催化剂,△NaOHNaOHO 2BaCl 2H 2OBaCl 2①浓酸,C u ,△②浓酸,C, △H 2OH2S O4O2,高温F e ,△8硅及其化合物的转化关系图[此文档可自行编辑修改，如有侵权请告知删除，感谢您的支持，我们会努力把内容做得更好]。
硅及其化合物
硅及其化合物一．SiO2基础知识：SiO2是硅最重要的化合物，占地壳质量约12%，其存在形态有结晶型和无定型两大类，统称硅石。
SiO2基本结构单元为四面体结构：Si与O按1:2的比例组成立体网状结构。
四．硅单质物性：①存在和形态：自然界中无游离态，主要以硅酸盐和二氧化硅形式存在。
②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
③导电性：半导体材料，介于导体和半导体之间。
六．硅酸盐硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷、水玻璃（Na2SiO3的水溶液）等硅酸盐组成的表示：如，Na2SiO3→Na2O〃SiO2Al2Si2O5(OH)4→Al2O3·2SiO2·2H2O硅及其化合物之间的转换关系综合能力测试卷一．选择题（共15小题）1．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，最后所得的固体物质是（）A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2D．SiO22．在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为（）A．Na2SiO3B．Na2SiO3与Na2CO3C．SiO2与Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO33．石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌．一种叫矿青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2正确的是（）A．该物质中Fe元素的化合价为+2价，它属于硅酸盐B．该物质的化学组成可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC．1mol该物质能和18molHNO3反应，也能与18mol盐酸反应D．这种石棉属于新型无机非金属材料4．青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是（）A．青石棉是一种易燃品且易溶于水B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L 3mol/L HNO3溶液D．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5L 2mol/L HF溶液5．青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22（OH）2．青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是（）A．青石棉是一种硅酸盐材料B．青石棉中含有一定量的石英晶体C．青石棉的化学组成可表示为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OD．1 mol青石棉能将含1 mol HNO3的稀硝酸还原6．古代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载．20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：BaCuSi2O6其中Cu为+2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确的是（）A．用盐的形式表示：BaSiO3•CuSiO3B．用氧化物形式表示：BaO•CuO•2SiO2C．易溶于强酸、强碱D．性质稳定，不易褪色7．北京2008年奥运会金牌“金镶玉”环形玉壁由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22（OH）2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为（）A．CaO•MgO•SiO2•H2O B．2CaO•5MgO•8SiO2•H2OC．2CaO•MgO•SiO2•2H2O D．5CaO•2MgO•8SiO2•H2O（）④Na NaOH Na2CO3NaHCO3A．①②B．②③C．③④D．②④9．关于硅及其化合物的叙述中，正确的是（）A．硅是良好的半导体材料，可以与NaOH 溶液和氢氟酸反应B．二氧化硅与石灰石反应：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO↑C．用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2C Si+2CO2↑D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO210．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，得到沉淀X和滤液Y．下列叙述正确的是（）A．沉淀X的成分是SiO2、Fe2O3B．从蛇纹石组成看，其成分皆是碱性氧化物C．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+D．在溶液Y中加入过量的氨水，过滤得到的沉淀的成分是Fe（OH）3和Mg（OH）2 11．化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH﹣反应，生成Si044﹣，然后Si044﹣迅速水解生成H4Si04，下列有关说法正确的是（）A．原硅酸钠（Na4Si04）能迅速水解，且水解后呈碱性，故Na4Si04为弱电解质B．石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C．2HCl+Na2Si03═H2Si03↓+2NaCl说明Cl的非金属性大于SiD．半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指：将二氧化硅制成晶体硅12．下列关于硅的说法不正确的是（）A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．在常温下，硅的化学性质活泼D．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料13．下列有关硅酸盐的说法错误的是（）A．硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成B．硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体C．水玻璃长期暴露在空气中会变质这是因为水玻璃主要发生了氧化还原反应D．传统无机非金属材料的优缺点，抗腐蚀耐高温质脆经不起冲击14．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．①②B．②③C．①④D．③④15．下列物品或设备：①水泥路桥；②门窗玻璃；③水晶镜片；④石英钟表；⑤玛瑙手镯；⑥硅太阳能电池；⑦光导纤维；⑧计算机芯片．所用材料为SiO2或要用到SiO2的是（）A．⑥⑧B．①②⑦⑧C．①②③④⑤⑦ D．全部二．填空题（共3小题）16．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）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有．（2）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图：①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃﹣1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为．②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式．（3）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（4）还原炉中发生的化学反应为：．（5）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是．17．几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：（1）写出图示反应的几种物质的化学式：A，B，C，D，E，F．（2）写出下列反应的化学方程式：①B﹣→A：；②B﹣→E：．（3）写出下列溶液中反应的离子方程式：①A﹣→D；②D﹣→F．18．用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：（1）蛇纹石：Mg6[Si4O10]（OH）8；（2）钙长石：CaAl2Si2O8；（3）石棉：CaMg3Si4O12（4）钾长石：KAlSiO3O8；（5）玻璃：CaNa2SiO6O14：；（6）黏土：Al4（Si4O10）OH8．三．解答题（共2小题）19．白玉的化学式可用Ca x Mg y Si p O22（OH）2表示（也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物表示）．（l）取8.10g白玉粉末灼烧至恒重，固体减少了0.18g，则白玉的摩尔质量为．（2）另取4.05g白玉粉末加入1mol/L的盐酸l00mL中充分溶解，最终得不溶氧化物2.40g．过滤，将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑，得到气体336mL（标准状况下）．则①p=；②白玉的化学式（用氧化物的形式）表示为．20．按要求填写下列空白．（1）高岭石一种硅酸盐矿物，其化学式为Al4Si4O10（OH）8，用氧化物的形式表示为．（2）除去下列物质中所含杂质（括号内为杂质），写出除去杂质的试剂．①Fe2O3（Al2O3）②NO（NO2）③SO2（HCl）④FeCl2（FeCl3）（3）为鉴定硅产品中是否含有微量铁单质，将硅产品用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂是（填字母代号）a．氯水b．NaOH溶液c．KSCN溶液d．Na2SO3溶液（4）取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液，体积均为50mL，分别向其中通入一定量的CO2后，再分别稀释为100mL．在稀释后的溶液中分别逐滴加入0.1mol•L﹣1的盐酸，产生的CO2的体积（标准状况）与所加盐酸的体积关系如图所示：①A曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质的化学式为②B曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质的化学式为③原NaOH溶液的物质的量浓度是mol/L．硅参考答案与试题解析一．选择题（共15小题）1．（2013•路南区校级模拟）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，最后所得的固体物质是（）A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2D．SiO2【解答】解：二氧化碳先与水玻璃反应生成硅酸和碳酸氢钠，蒸干灼烧时，硅酸分解成二氧化硅和水，碳酸氢钠分解得到碳酸钠、二氧化碳和水；二氧化硅和碳酸钠在高温下又发生反应，生成二氧化碳和硅酸钠，所以最终所得固体是硅酸钠． 故选A．2．（2013•山东模拟）在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为（）A．Na2SiO3B．Na2SiO3与Na2CO3C．SiO2与Na2CO3D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3【解答】解：通入少量CO2气体时，发生的反应为Na2SiO3+CO2+H2O═Na2CO3+H2SiO3↓，加热后H2SiO3SiO2+H2O，再高温灼烧，SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，所以最后生成的固体是硅酸钠，故选A．3．（2008•揭阳二模）石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌．一种叫矿青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2正确的是（）A．该物质中Fe元素的化合价为+2价，它属于硅酸盐B．该物质的化学组成可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC．1mol该物质能和18molHNO3反应，也能与18mol盐酸反应D．这种石棉属于新型无机非金属材料【解答】解：A．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，矿青石棉属于硅酸盐，故A错误；B．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O，故B正确；C．1mol该物质能和18molHNO3反应，能与14mol盐酸反应，故C错误；D．矿青石棉属于无机非金属材料，但不是新型材料，故D错误．故选B．4．（2012秋•朝阳县校级月考）青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22（OH）2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法正确的是（）A．青石棉是一种易燃品且易溶于水B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OC．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L 3mol/L HNO3溶液D．1mol Na2Fe5Si8O22（OH）2与足量氢氟酸作用，至少需消耗5.5L 2mol/L HF溶液【解答】解：A．青石棉属于硅酸盐，不易燃，也不溶于水，故A错误；B．青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种，根据原子守恒和化合价不变的思想，化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O，故B正确；C．6L 3mol/L HNO3溶液中硝酸的物质的量为18mol，青石棉用稀硝酸溶液处理时，亚铁离子被氧化为铁离子，硝酸被还原为一氧化氮，产物为NaNO3、Fe（NO3）3、NO、H2O、SiO2，1mol该物质能和18molHNO3反应，故C正确；D．5.5L 2mol/L HF溶液中HF的物质的量为11mol，1mol青石棉能与34mol氢氟酸反应生成四氟化硅，故D错误．故选BC．5．（2015•上海模拟）青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22（OH）2．青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是（）A．青石棉是一种硅酸盐材料B．青石棉中含有一定量的石英晶体C．青石棉的化学组成可表示为Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2OD．1 mol青石棉能将含1 mol HNO3的稀硝酸还原【解答】解：A．硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称，所以青石棉是一种硅酸盐产品，故A正确；B．硅酸盐中不含二氧化硅，所以青石棉中不含石英晶体，故B错误；C．硅酸盐写成氧化物形式的先后顺序为：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O，故C 正确；D．青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，所以青石棉中含有二价铁离子；根据氧化还原反应中得失电子相等判断青石棉与硝酸的关系式，所以青石棉与硝酸反应的关系式计算得：Na2O•3FeO•Fe2O3•8SiO2•H2O﹣﹣HNO3，所以1mol青石棉能使1mol硝酸被还原，故D正确；故选B．6．（2015春•红河州校级月考）古代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载．20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：BaCuSi2O6其中Cu为+2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确的是（）A．用盐的形式表示：BaSiO3•CuSiO3B．用氧化物形式表示：BaO•CuO•2SiO2C．易溶于强酸、强碱D．性质稳定，不易褪色【解答】解：A．硅酸铜钡中各元素的化合价代数和为0，所以BaCuSi2O x中x为6，用盐的形式表示：BaSiO3•CuSiO3，故A正确；B．硅酸盐用氧化物形式表示时，书写顺序为：活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸铜钡用氧化物形式表示：BaO•CuO•2SiO2，故B正确；C．BaCuSi2O6是弱酸盐，所以能和强酸反应，和强碱不反应，故C错误；D．BaCuSi2O6中铜显+2价，二价铜离子不容易被还原，所以性质较稳定，不容易褪色，故D正确；故选C．7．（2014•宜章县校级模拟）北京2008年奥运会金牌“金镶玉”环形玉壁由昆仑玉制成，昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22（OH）2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为（）A．CaO•MgO•SiO2•H2O B．2CaO•5MgO•8SiO2•H2OC．2CaO•MgO•SiO2•2H2O D．5CaO•2MgO•8SiO2•H2O【解答】解：根据硅酸盐改写成氧化物的形式为：活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水，同时要遵循原子守恒，Ca2Mg5Si8O22（OH）2可表示为：2CaO•5MgO•8SiO2•H2O，故答案为：B8．（2012秋•金乡县校级期末）下列各组物质依次满足如图所示转化关系的是（图中箭头表④Na NaOH Na2CO3NaHCO3A．①②B．②③C．③④D．②④【解答】解：①b（SiO2）→c（H2SiO3）．一步不能转化，所以①不符合；②Al AlCl3NaAlO2Al（OH）3AlCl3，故②符合；③b（CuO）→c（Cu（OH）2），不能一步实现，故③不符合；④Na NaOH Na2CO3NaHCO3NaOH，故④符合；故选D．9．（2012秋•威海期末）关于硅及其化合物的叙述中，正确的是（）A．硅是良好的半导体材料，可以与NaOH 溶液和氢氟酸反应B．二氧化硅与石灰石反应：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO↑C．用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2C Si+2CO2↑D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2【解答】解：A．硅可与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气；硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅气体，故A正确；B．二氧化硅与石灰石反应：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，故B错误；C．用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2C Si+2CO↑，故C错误；D．水泥的主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，故D错误．故选A．10．（2011秋•温州期末）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，得到沉淀X和滤液Y．下列叙述正确的是（）A．沉淀X的成分是SiO2、Fe2O3B．从蛇纹石组成看，其成分皆是碱性氧化物C．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+D．在溶液Y中加入过量的氨水，过滤得到的沉淀的成分是Fe（OH）3和Mg（OH）2【解答】解：混合物中加入过量的盐酸后，氧化镁、氧化铝、氧化铁会与盐酸反应生成氯化镁、氯化铝、氯化铁，而二氧化硅不会溶于盐酸，所以得到的沉淀是二氧化硅，反应后的溶液Y中含有氯化镁、氯化铝、氯化铁和反应剩余的盐酸；A、混合物中加入过量的盐酸后，氧化镁、氧化铝、氧化铁会与盐酸反应生成氯化镁、氯化铝、氯化铁，而二氧化硅不会溶于盐酸，所以得到的沉淀是二氧化硅，故A错误；B、蛇纹石由MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3组成，MgO，Fe2O3是碱性氧化物，A12O3是两性氧化物，SiO2是酸性氧化物，故B错误；C、MgO、A12O3、Fe2O3都能与过量盐酸反应生成金属阳离子，且酸过量，则溶液Y中主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+，故C正确；D、在溶液Y中加入过量的氨水，氢氧化铝是两性氢氧化物不溶于弱酸弱碱，所以过滤得到的沉淀的成分是Fe（OH）3、Mg（OH）2、Al（OH）3，故D错误；故选C．11．（2014•安庆二模）化学家Seidel指出Si与NaOH溶液的反应，首先是Si与OH﹣反应，生成Si044﹣，然后Si044﹣迅速水解生成H4Si04，下列有关说法正确的是（）A．原硅酸钠（Na4Si04）能迅速水解，且水解后呈碱性，故Na4Si04为弱电解质B．石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品C．2HCl+Na2Si03═H2Si03↓+2NaCl说明Cl的非金属性大于SiD．半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指：将二氧化硅制成晶体硅【解答】解：A．Na4Si04在水溶液里完全电离，所以Na4Si04为强电解质，Na4Si04是强碱弱酸盐，Si044﹣迅速水解导致溶液呈碱性，故A错误；B．石英玻璃的主要成分是二氧化硅，所以石英玻璃不属于硅酸盐，普通玻璃、陶瓷、水泥的主要成分都是硅酸盐，这三种物质属于传统硅酸盐产品，故B错误；C．该反应说明HCl的酸性大于H2Si03，但HCl不是Cl元素的最高价氧化物的水化物，所以该反应不能说明Cl的非金属性大于Si，故C错误；D．沙子的主要成分是二氧化硅，硅芯片的主要成分是硅，二氧化硅被焦炭还原生成粗硅，粗硅再提纯得到纯硅，所以半导体工业所说的“从沙滩到家庭”是指：将二氧化硅制成晶体硅，故D正确；故选D．12．（2015•湖南校级模拟）下列关于硅的说法不正确的是（）A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．在常温下，硅的化学性质活泼D．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料【解答】解：A．晶体硅的结构与金刚石类似，它是灰黑色有金属光泽的非金属固体，故A 正确；B．硅在元素周期表中处于金属和非金属的过渡位置，所以晶体硅的导电性介于导体和半导体之间，是良好的半导体材料，故B正确；C．常温下，硅的化学性质不活泼，故C错误；D．硅将太阳能转换为电能的常用材料，故D正确．故选C．13．下列有关硅酸盐的说法错误的是（）A．硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成B．硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体C．水玻璃长期暴露在空气中会变质这是因为水玻璃主要发生了氧化还原反应D．传统无机非金属材料的优缺点，抗腐蚀耐高温质脆经不起冲击【解答】解：A．因为硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，所以通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成，故A正确；B．硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土形成土壤胶体，吸附土壤里的营养离子使土壤营养化，故B正确；C．水玻璃暴露在空气中与二氧化碳反应生成碳酸钠和硅酸，属于复分解反应，故C错误；D．质地较脆、经不起热冲击是传统的无机非金属材料的缺点，故D正确；故选C．14．（2009•广东）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．①②B．②③C．①④D．③④【解答】解：①几乎所有的岩石和矿物都含有硅酸盐或者二氧化硅，则硅是构成一些岩石和矿物的基本元素，故①正确；②水泥、玻璃是硅酸盐产品，水晶的主要成分是二氧化硅，故②错误；③光导纤维的主要成分是二氧化硅，故③错误；④陶瓷的主要原料是黏土，则陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料，故④正确；故选：C．15．（2013•辽宁校级学业考试）下列物品或设备：①水泥路桥；②门窗玻璃；③水晶镜片；④石英钟表；⑤玛瑙手镯；⑥硅太阳能电池；⑦光导纤维；⑧计算机芯片．所用材料为SiO2或要用到SiO2的是（）A．⑥⑧B．①②⑦⑧C．①②③④⑤⑦ D．全部【解答】解：石英、水晶、玻璃的主要成分是二氧化硅，光导纤维是二氧化硅材料，硅电池、硅芯片均是硅单质的用途的体现，陶瓷、砖瓦、玻璃、石棉为硅酸盐材料．Ⅰ、所用材料为SiO2或用到SiO2的是：②③④⑤⑦；Ⅱ、为硅酸盐的是：①；故选：C．二．填空题（共3小题）16．（2014•邯郸一模）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）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石英、石灰石．（2）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图：①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃﹣1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑，SiO2+3C SiC+2CO↑．②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式Si+3HCl SiHCl3+H2．（3）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、冷凝和精馏沸点/℃2355 57.6 31.8 8.2 ﹣30.4 ﹣84.9 ﹣111.9 （4）还原炉中发生的化学反应为：SiHCl3+H2Si+3HCl．（5）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是H2、HCl．【解答】解：（1）工业上生产普通玻璃的主要原料是纯碱、石英、石灰石，故答案为：纯碱、石英、石灰石；（2）①石英砂的主要成分是二氧化硅，制备粗硅发生置换反应，SiO2+2C Si+2CO↑，同时，在反应中，也可能生成碳化硅，反应为：SiO2+2C Si+2CO↑，SiO2+3CSiC+2CO↑，故答案为：SiO2+2C Si+2CO↑，SiO2+3C SiC+2CO↑；②粗硅与干燥HCl气体反应Si+3HCl SiHCl3+H2，故答案为：Si+3HClSiHCl3+H2；（3）利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏，SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点﹣84.7℃），由于沸点差别较大，可以通过精馏（或蒸馏）除去杂质；SiHCl3水解反应方程式为：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑，生成硅酸、氢气和氯化氢，故答案为：故答案为：精馏（或蒸馏）；H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl；（4）还原炉中SiHCl3和氢气发生反应制得纯硅，SiHCl3+H2Si+3HCl，故答案为：SiHCl3+H2Si+3HCl；（5）氯碱工业主要反应为电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，为该化学工艺提供H2、HCl，故答案为：H2、HCl．17．（2012秋•新疆期末）几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：（1）写出图示反应的几种物质的化学式：A Si，B SiO2，C H2SiO3，D Na2SiO3，E CaSiO3，F H4SiO4．（2）写出下列反应的化学方程式：①B﹣→A：SiO2+2C Si+2CO↑；②B﹣→E：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑．（3）写出下列溶液中反应的离子方程式：①A﹣→D Si+2OH﹣+H2O=SiO32﹣+2H2↑；②D﹣→F SiO3+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32﹣．【解答】解：（1）A为含硅元素的物质，A能和碱反应可能为二氧化硅或硅单质，B能和碳单质反应生成A，所以A只能是硅单质，B能和氧化钠反应，能和盐碳酸钙反应，所以B 为二氧化硅，二氧化硅和氧化钠反应生成硅酸钠，所以D为硅酸钠，且硅和氢氧化钠反应生成D，进一步验证A为硅，B为二氧化硅，硅酸钠溶液中通入二氧化碳，生成F原硅酸沉淀，F原硅酸干燥得到硅酸C，硅酸受热分解得到B为二氧化硅，再一次得到验证，B为二氧化硅和碳酸钙反应生成硅酸钙，所以E为硅酸钙，故答案为：Si；SiO2；H2SiO3；Na2SiO3；CaSiO3；H4SiO4；（2）①B为二氧化硅，A为硅，发生反应，碳元素化合价由0价变为+2价，硅元素化合价由+4价变为0价，所以碳是还原剂，二氧化硅是氧化剂，反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，故答案为：SiO2+2C Si+2CO↑；②B为二氧化硅，E为硅酸钙，碳酸钙与二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钙和二氧化碳，反应方程式为SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，故答案为：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑；（3）①A是硅单质，D为硅酸钠，A→D发生Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑，氢氧化钠为易溶于水的强碱，Na2SiO3为易溶于水的盐，拆成离子，所以离子反应为Si+2OH﹣+H2O=SiO32﹣+2H2↑，故答案为：Si+2OH﹣+H2O=SiO32﹣+2H2↑；②D为硅酸钠，F为原硅酸，D→F发生Na2SiO3+2H2O+CO2=H4SiO4↓+Na2CO3 Na2CO3、Na2SiO3为易溶于水的盐，拆成离子，所以离子反应为SiO32﹣+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32﹣，故答案为：SiO32﹣+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32﹣．18．用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：（1）蛇纹石：Mg6[Si4O10]（OH）86MgO•4SiO2•4H2O；（2）钙长石：CaAl2Si2O8CaO•Al2O3•2SiO2；（3）石棉：CaMg3Si4O12CaO•3MgO•4SiO2（4）钾长石：KAlSiO3O8K2O•Al2O3•6SiO2；（5）玻璃：CaNa2SiO6O14：CaO•Na2O•SiO2；（6）黏土：Al4（Si4O10）OH8Al2O3•2SiO2•2H2O．【解答】解：硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO2•mH2O）．（1）蛇纹石，其化学式为Mg6[Si4O10]（OH）8，用硅酸盐的形式可表示为：6MgO•4SiO2•4H2O，故答案为：6MgO•4SiO2•4H2O；（2）钙长石：CaAl2Si2O8，用硅酸盐的形式可表示为：CaO•Al2O3•2SiO2，故答案为：CaO•Al2O3•2SiO2；（3）石棉，其化学式为CaMg3Si4O12，用硅酸盐的形式可表示为：CaO•3MgO•4SiO2，故答案为：CaO•3MgO•4SiO2；（4）钾长石，其化学式为KAlSi3O8，用硅酸盐的形式可表示为：K2O•Al2O3•6SiO2，故答案为：K2O•Al2O3•6SiO2；（5）玻璃，其化学式为CaNa2SiO4，用硅酸盐的形式可表示为：CaO•Na2O•SiO2，故答案为：CaO•Na2O•SiO2；（6）黏土，其化学式为Al2Si2O5（OH）4，用硅酸盐的形式可表示为：Al2O3•2SiO2•2H2O，故答案为：Al2O3•2SiO2•2H2O．三．解答题（共2小题）19．（2014•杭州一模）白玉的化学式可用Ca x Mg y Si p O22（OH）2表示（也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物表示）．（l）取8.10g白玉粉末灼烧至恒重，固体减少了0.18g，则白玉的摩尔质量为810g/mol．（2）另取4.05g白玉粉末加入1mol/L的盐酸l00mL中充分溶解，最终得不溶氧化物2.40g．过滤，将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑，得到气体336mL（标准状况下）．则①p=8；②白玉的化学式（用氧化物的形式）表示为2CaO•5MgO•8SiO2•H2O．【解答】解：（1）白玉粉末灼烧后，质量减少的是水，根据氢原子守恒得白玉和水的关系式，设白玉的摩尔质量为M，Ca x Mg y Si p O22（0H）2﹣﹣H2O1mol 1mol所以M=810g/mol，故答案为：810；（2）①通过题意知，酸过量，所以不溶物是二氧化硅，根据硅原子守恒得白玉与二氧化硅的关系式，Ca x Mg y Si p O22（0H）2﹣﹣pSiO2，1mol pmol1mol：pmol=：解得p=8，故答案为：8；②4.05g白玉的物质的量为n==0.005mol；由FeCl2～H2关系式，得n（FeCl2）=n（H2）==0.015mol；由Cl原子守恒，列方程：2×0.005xmol+2×0.005ymol+2×0.015mol=0.1L×lmol/L；由白玉的相对原子质量为810，列方程：40x+24y+28×8+16×22+17×2=810；联立方程，解得：x=2；y=5白玉的化学式为：Ca2Mg5Si8O22（0H）2，根据化学式改写成相应的氧化物的形式，按照活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、SiO2、H2O的顺序来书写，所以其氧化物形式为：2CaO•5MgO•8SiO2•H2O，故答案为：2CaO•5MgO•8SiO2•H2O．20．（2011秋•盐湖区校级期末）按要求填写下列空白．（1）高岭石一种硅酸盐矿物，其化学式为Al4Si4O10（OH）8，用氧化物的形式表示为2Al2O3•4SiO2•4H2O．（2）除去下列物质中所含杂质（括号内为杂质），写出除去杂质的试剂．①Fe2O3（Al2O3）NaOH溶液②NO（NO2）H2O③SO2（HCl）饱和亚硫酸氢钠溶液④FeCl2（FeCl3）铁粉（3）为鉴定硅产品中是否含有微量铁单质，将硅产品用稀盐酸溶解，取上层清液后需要加入的试剂是ac（填字母代号）a．氯水b．NaOH溶液c．KSCN溶液d．Na2SO3溶液（4）取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液，体积均为50mL，分别向其中通入一定量的CO2后，再分别稀释为100mL．在稀释后的溶液中分别逐滴加入0.1mol•L﹣1的盐酸，产生的CO2的体积（标准状况）与所加盐酸的体积关系如图所示：①A曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质的化学式为NaOH 和Na2CO3②B曲线表明，原NaOH溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质的化学式为Na2CO3 和NaHCO3③原NaOH溶液的物质的量浓度是0.15mol/L．。
高考化学压轴题之硅及其化合物推断题(高考题型整理,突破提升)
高考化学压轴题之硅及其化合物推断题(高考题型整理,突破提升)一、硅及其化合物1．已知：甲、乙、丙、丁为常见化合物，A、B为单质，相互转化关系如图。
其中甲是天然气的主要成分。
回答下列问题：（1）丁物质的名称：______，丙物质的化学式：_________________________________________。
（2）检验化合物乙的化学方程式：___________________________________________________。
（3）试剂X可能的化学式：________、________(要求：所选物质类别不同)。
（4）通过分析表明：燃料充分燃烧的条件之一是______________________________。
（5）取变红溶液于试管中加热，观察到的现象有_______________________________________。
【答案】水 CO CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O O2 CuO 充足的氧气红色溶液变成紫色，有气泡冒出【解析】【分析】甲是天然气的主要成分，则甲是甲烷，甲与A，B与A能燃烧，则A是氧气，丁电解生成A、B，则B是氢气，丁是水，乙与水加入紫色石蕊试液后溶液变红，则乙是二氧化碳，丙与乙可以相互转化，则丙是一氧化碳，据此分析解答。
【详解】(1)根据分析可知丁是水，丙是CO，故答案为：水；CO；(2)检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水，反应方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；(3)由丙转化到乙，则试剂X可以是氧气，也可以是氧化铜等物质，所属的类别分别是单质和氧化物；故答案为：O2；CuO；(4)通过分析表明:燃料充分燃烧的条件之一是要有充足的氧气；故答案为：充足的氧气；(5)取变红溶液于试管中加热会发生碳酸分解的过程，故可以观察到的现象是红色溶液变成紫色，有气泡冒出；故答案为：红色溶液变成紫色，有气泡冒出。
2020-2021高考化学压轴题专题复习——硅及其化合物推断题的综合及答案解析
2020-2021高考化学压轴题专题复习——硅及其化合物推断题的综合及答案解析一、硅及其化合物1．绿矾(FeSO4•7H2O)可用做净水剂、除草剂等。
某研究小组测定了硫酸矿焙烧后的烧渣中主要成分(Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考虑其它杂质)的含量并制备了绿矾，流程如下：请回答下列问题：(1)溶液A中含有的阴离子主要有AlO2-、SiO32-和______。
(2)试剂C是______。
(3)③中反应的离子方程式是_______、_______。
(4)烧渣中Fe2O3、Al2O3和SiO2的物质的量之比是______。
【答案】OH-稀硫酸 Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+2H+=Fe2++H2↑ 5：5：1【解析】【分析】烧渣主要成分为Fe2O3、Al2O3和SiO2，与过量NaOH溶液混合，Al2O3和SiO2反应产生NaAlO2、Na2SiO3进入溶液A中，Fe2O3不能反应进入滤渣，然后过滤得到的固体B为Fe2O3为8.0g，溶液A中含有Na+、AlO2-、SiO32-和OH-，加入过量盐酸，AlO2-转化为Al3+，SiO32-反应形成H2SiO3沉淀，发生反应的离子反应方程式为OH-+H+=H2O、AlO2-+4H+=Al3++2H2O、SiO32-+2H+=H2SiO3↓，然后过滤得到的固体F为H2SiO3沉淀，灼烧H2SiO3脱水分解得SiO2为0.6g；固体B为Fe2O3，向其中加过量试剂C溶解，因为要制备FeSO4•7H2O，所以试剂C 为稀硫酸，发生反应Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，所得溶液D为硫酸铁和过量稀硫酸的混合溶液，再加试剂E将三价铁还原成二价铁，则试剂E为Fe单质，最后将硫酸亚铁溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾，据此分析。
【详解】(1)通过以上分析知，溶液A中含有的阴离子主要有AlO2-、SiO32-和OH-；(2)固体B为Fe2O3，向其中加入H2SO4反应产生Fe2(SO4)3，再向该溶液中加入Fe粉，还原得到FeSO4溶液，因此试剂C是稀硫酸；(3)③是Fe单质与Fe2(SO4)3反应产生FeSO4溶液，及与过量的H2SO4反应产生FeSO4和H2，其中反应的离子方程式是Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑；(4)通过以上分析知Fe2O3为8.0g，，固体G是SiO2，由于在反应过程中Si元素没有损失，所以根据Si元素守恒，可知原混合物中含有SiO2为0.6g，则原混合物中Al2O3质量为m(Al2O3)=13.7g-8.0g-0.6g=5.1g，则烧渣中Fe2O3、Al2O3和SiO2的物质的量之比n(Fe2O3)：n(Al2O3)：n(SiO2)=8.0160：5.1102：0.660=0.05：0.05：0.01=5：5：1。
高考必备-元素及其化合物转化结构图
高中化学必修本化学方程式汇总必修一1、钠及其化合物的转化关系①Na 2O ＋2HCl=2NaCl ＋H 2O ②2Na ＋2HCl=2NaCl ＋H 2↑ Na 2O ＋2H ＋=2Na ＋＋H 2O 2Na ＋2H ＋=2Na ＋＋H 2↑ ③2Na 2O 2＋4HCl=4NaCl ＋O 2↑＋2H 2O ④4Na ＋O 2=2Na 2O2Na 2O 2＋4H +=4Na +＋O 2↑＋2H 2O ※⑥2Na ＋2H 2O=2NaOH ＋H 2↑ ※⑤2Na ＋O 2△Na 2O 2 2Na ＋2H 2O=2Na ++2OH －＋H 2↑⑦Na 2O ＋H 2O=2NaOH ※⑧2Na 2O 2＋2H 2O=4NaOH ＋O 2↑ Na 2O ＋H 2O=2Na ＋＋2OH － 2Na 2O 2＋2H 2O=4Na ＋＋4OH －＋O 2↑ ⑨Na 2O ＋CO 2=Na 2CO 3 ※⑩2Na 2O 2＋2CO 2=2Na 2CO 3＋O 2⑾2NaOH ＋CO 2=Na 2CO 3＋H 2O ⑿Na 2CO 3＋Ca(OH)2=CaCO 3↓+2NaOH 2OH －＋CO 2=CO 32－＋H 2O CO 32－＋Ca 2＋=CaCO 3↓ ⒀NaOH ＋CO 2=NaHCO 3 ※⒁Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2=2NaHCO 3 OH －＋CO 2=HCO 3－ CO 32－＋H 2O ＋CO 2=2HCO 3－ ※⒂2NaHCO 3△Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑ 或 ※NaHCO 3＋NaOH=Na 2CO 3＋H 2OHCO 3－＋OH －=CO 32－＋H 2ONaCl Na NaOH Na 2CO 3 NaHCO 3 NaClNa 2O Na 2O 2①② ③ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩⑾ ⑿ ⒀ ⒁ ⒂⒃ ⒄ ④⒃Na 2CO 3＋2HCl=2NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑ ⒄NaHCO 3＋HCl=NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑ CO 32－＋2H ＋=H 2O ＋CO 2↑ HCO 3－＋H ＋=H 2O ＋CO 2↑补充：①石灰水中加入少量NaHCO 3 ： Ca(OH)2＋NaHCO 3=CaCO 3↓＋NaOH ＋H 2O Ca 2＋＋OH －＋HCO 3－=CaCO 3↓＋H 2O②石灰水中加入过量NaHCO 3 ： Ca(OH)2＋2NaHCO 3=CaCO 3↓＋Na 2CO 3＋2H 2O Ca 2＋＋2OH －＋2HCO 3－=CaCO 3↓＋CO 32－+2H 2O 2、铝及其化合物的转化关系①2Al ＋6HCl=2AlCl 3＋3H 2↑ ②4Al ＋3O 2 △2Al 2O 32Al ＋6H ＋=2Al 3＋＋3H 2↑※③2Al ＋2NaOH ＋2H 2O=2NaAlO 2＋3H 2↑ ④Al 2O 3＋6HCl=2AlCl 3＋3H 2O 2Al ＋2OH －＋2H 2O=2AlO 2－＋3H 2↑ Al 2O 3＋6H ＋=2Al 3＋＋3H 2O※⑤Al 2O 3＋2NaOH=2NaAlO 2＋H 2O ⑥AlCl 3＋3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓＋3NH 4Cl Al 2O 3＋2OH －=2AlO 2－＋H 2O Al 3＋＋3NH 3·H 2O = Al(OH)3↓＋3NH 4＋ ⑦Al(OH)3＋3HCl=AlCl 3＋3H 2O ⑧2Al(OH)3 △Al 2O 3＋3H 2OAl(OH)3＋3H ＋=Al 3＋＋3H 2O☆⑨NaAlO 2＋HCl ＋H 2O =Al(OH)3↓＋NaCl 或NaAlO 2＋2H 2O ＋CO 2=Al(OH)3↓＋NaHCO 3Al Al 2O 3 A l (O H )3 KAl(SO 4)2NaAlO 2AlCl 3①② ③④ ⑤ ⑥⑦⑧ ⑨⑩⑾⑿AlO 2－＋H ＋＋H 2O=Al(OH)3↓ AlO 2－＋2H 2O ＋CO 2=Al(OH)3↓＋HCO 3－ ※⑩Al(OH)3＋NaOH = NaAlO 2＋2H 2O ☆⑾Al 3＋＋3H 2O Al(OH)3胶体＋3H ＋Al(OH)3＋OH －= AlO 2－＋2H 2O 明矾净水⑿AlCl 3＋4NaOH = NaAlO 2＋3NaCl ＋2H 2O Al 3＋＋4OH －= AlO 2－＋2H 2O 3、铁及其化合物的转化关系①Fe 3O 4＋4CO△3Fe ＋4CO 2 ※② 3Fe ＋4H 2O(g)高温Fe 3O 4＋4H 2 ③ Fe ＋2HCl=FeCl 2＋H 2↑ 或3Fe ＋2O 2点燃Fe 3O 4Fe ＋2H ＋=Fe 2＋＋H 2↑ ④2Fe ＋3Cl 2点燃2FeCl 3※⑤2FeCl 2＋Cl 2 = 2FeCl 3 ※⑥Fe ＋2FeCl 3 = 3FeCl 2 2Fe 2＋＋Cl 2 = 2Fe 3＋＋2Cl － Fe ＋2Fe 3＋= 3Fe 2＋⑦FeCl 2＋2NaOH = Fe(OH)2↓＋2NaCl ⑧Fe(OH)2＋2HCl = FeCl 2＋2H 2O Fe 2＋＋2OH －= Fe(OH)2↓ Fe(OH)2＋2H ＋= Fe 2＋＋2H 2O ※⑨4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O = 4Fe(OH)3 ⑩FeCl 3＋3NaOH = Fe(OH)3↓＋3NaCl 白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 Fe 3＋＋3OH －= Fe(OH)3↓ ⑾Fe(OH)3＋3HCl = FeCl 3＋3H 2O Fe 3＋＋3H 2O Fe(OH)3胶体＋3H ＋(净水)Fe(OH)3＋3H ＋= Fe 3＋＋3H 2O ⑿2Fe(OH)3△Fe 2O 3＋3H 2O⒀Fe 2O 3＋6HCl = 2FeCl 3＋3H 2O ※⒁FeCl 3＋3KSCN = Fe(SCN)3＋3KClFe 3O 4 Fe FeCl 2 Fe(OH)2Fe(SCN)3 FeCl 3 Fe(OH)3 Fe O 3①②③ ④⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨⑩⑾⑿ ⒁ ⒀Fe 2O 3＋6H ＋= 2Fe 3＋＋3H 2O Fe 3＋＋3SCN －= Fe(SCN)3 4、硅及其化合物的转化关系①Si ＋O 2△SiO 2②SiO 2＋2C高温Si ＋2CO ↑※③SiO 2＋4HF = SiF 4↑＋2H 2O （刻蚀玻璃） ④Si ＋4HF = SiF 4↑＋2H 2↑ ⑤ SiO 2＋CaO高温CaSiO 3※⑥ SiO 2＋2NaOH = Na 2SiO 3＋H 2O SiO 2＋CaCO 3高温CaSiO 3＋CO 2↑SiO 2＋2OH －= SiO 32－＋H 2O ※⑦ Na 2SiO 3＋2HCl = H 2SiO 3↓＋2NaCl SiO 2＋Na 2CO 3高温Na 2SiO 3＋CO 2↑ SiO 32－＋2H ＋= H 2SiO 3↓※⑦Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2=H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3或Na 2SiO 3＋2H 2O ＋2CO 2=H 2SiO 3↓＋2NaHCO 3 SiO 32－＋H 2O ＋CO 2=H 2SiO 3↓＋CO 32－或SiO 32－＋2H 2O ＋2CO 2=H 2SiO 3↓＋2HCO 3－ ⑧H 2SiO 3＋2NaOH = Na 2SiO 3＋2H 2O ⑨H 2SiO 3 △H 2O ＋SiO 2H 2SiO 3＋2OH －= SiO 32－＋2H 2O 5、氯及其化合物的转化关系①2Fe ＋3Cl 2点燃2FeCl 3②Cu ＋Cl 2 点燃CuCl 2 ③2FeCl 3＋Cu = 2FeCl 2＋CuCl 2 2Fe 3＋＋Cu = 2Fe 2＋＋Cu 2＋④H 2＋Cl 2 2HCl※⑤MnO 2＋4HCl(浓) △MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2OMnO 2＋4H ＋＋2Cl －△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O※⑥Cl 2＋H 2O = HCl ＋HClO ※⑦2HClO 2HCl ＋O 2↑ Cl 2＋H 2O = H ＋＋Cl －＋HClO 2HClO 2H ＋＋2Cl －＋O 2↑※⑧Cl 2＋2NaOH = NaCl ＋NaClO ＋H 2O ※⑨2Cl 2＋2Ca(OH)2 = CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2ONa 2SiO 3 SiF 4 SiSiO 2H 2SiO3 CaSiO 3① ② ③④⑤ ⑥⑦ ⑧⑨CuCl 2 HClOHCl Cl 2 FeCl 3NaClO Ca(ClO)2①②③④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 点燃 或光照光照光照Cl 2＋2OH －= Cl －＋ClO －＋H 2O 工业制漂白粉※⑩Ca(ClO)2＋H 2O ＋CO 2 = CaCO 3↓＋2HClO 或Ca(ClO)2＋2HCl = CaCl 2＋2HClO Ca 2＋＋2ClO －＋H 2O ＋CO 2= CaCO 3↓＋2HClO 或ClO －＋H ＋= HClO 漂白粉的漂白原理向漂白粉溶液入过量的CO 2：Ca(ClO)2＋2H 2O ＋2CO 2 = Ca(HCO 3)2＋2HClO ClO －＋H 2O ＋CO 2 = HCO 3－＋HClO 6、硫及其化合物的转化关系①S ＋O 2点燃SO 2②2H 2S ＋SO 2=3S ＋2H 2O※③SO 2＋O 2催化剂 加热2SO 3④SO 3＋H 2O = H 2SO 4 ⑤SO 2＋CaO △CaSO 3 或 SO 2＋Ca(OH)2 = CaSO 3↓＋H 2O⑥ SO 3＋CaO = CaSO 4 SO 2＋Ca 2＋＋2OH －=CaSO 3↓＋H 2O SO 3＋Ca(OH)2 = CaSO 4＋H 2O ⑦2CaSO 3＋O 2△2CaSO 4※⑧SO 2＋Cl 2＋2H 2O = H 2SO 4＋2HCl ※⑨Cu ＋2H 2SO 4(浓) △CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2OSO 2＋Cl 2＋2H 2O = 4H ＋＋SO 42－＋2Cl － Cu ＋2H 2SO 4(浓) △Cu 2＋＋SO 42－＋SO 2↑＋2H 2O※⑩C ＋2H 2SO 4(浓)△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O7、氮及其化合物的转化关系※①N 2＋O 2 2NO※②2NO ＋O 2 = 2NO 2 ※③3NO 2＋H 2O = 2HNO 3＋NO 3NO 2＋H 2O =2H ＋＋2NO 3－＋NO以上三个反应为“雷雨发庄稼”原理 扩展反应有：4NO 2＋O 2＋2H 2O = 4HNO 3 4NO ＋3O 2＋2H 2O = 4HNO 3 ※④Cu ＋4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O 上面两个反应主要用于气体溶于水时的计算Cu ＋4H ＋＋2NO 3－=Cu 2＋＋2NO 2↑＋2H 2O 或4HNO 3 4NO 2↑+ O 2↑+ 2H 2OC ＋4HNO 3(浓) △CO 2↑＋2NO 2↑＋2H 2O 浓硝酸见光易变黄的原因 ※⑤3Cu ＋8HNO 3(稀) = 3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O ⑥N 2＋3H 2催化剂高温高压 2NH 33Cu ＋8H ＋＋2NO 3－=3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O 合成氨反应是人工固氮的主要途径① ⑤ S SO 2 SO 3 H 2SO 4 CaSO 3 CaSO 4②③④ ⑥ ⑦ ⑧氯水 ⑨Cu⑩C① ⑨ ⑧ ⑦ ⑥ ④ ③ ⑤ N 2 NH 3 NH 4Cl NO NO 2 HNO 3② ③ 高温或放电光照. . . .⑦NH 3＋HCl = NH 4Cl ⑧NH 4Cl△3↑＋HCl ↑NH 3＋H ＋ = NH 4＋（水溶液中） 补充：NH 4HCO 3 △NH 3↑+H 2O+CO 2↑ 氨气与酸均能反应生成铵盐，且与挥发性酸（如浓HCl 、浓HNO 3）相遇时空气中有白烟 铵盐受热都易分解，但并不是所有的铵盐 都分解出氨气，如NH 4NO 3、(NH 4)2SO 4※⑧NH 4Cl ＋NaOH △ NaCl ＋NH 3↑＋H 2O NH 4＋＋OH － △3↑＋H 2O所有的铵盐都能与碱作用放出氨气，可利用此反应鉴别铵离子。
硅及其化合物PPT课件
△ Si+2Cl2===SiCl4
.
5
与强碱的反应 Si+2NaOH+H2O===NaSiO3+H2
与HF的反应 Si+4HF===SiF4 +2H2
.
6
（3） 单质硅的制法
高温
SiO2+2C==SiCl4
△
SiCl4+2H2===Si+4HCl
化 学 性 质 常 温 下 化 学 性 质 都 不 活 泼。
物质类别 不
氧化物
单
质
物理性质 不 导 电 同
半导体
与HF反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O Si+4HF= SiF4↑+2H2↑ 点
与F2反应
不反应
Si+2F2= SiF4
与NaOH反应 SiO2+2NaOH=N.a2SiO3+H2O Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H12↑6
硅及其化合物
.
1
晶体硅
单质
无定形硅
硅
二氧化硅
化合物 硅酸
硅酸盐
.
2
1 单质硅
（1）物理性质
晶体硅为灰黑色黑色固体， 熔沸点高，硬度大。属原子 晶体
.
3
（2）硅的化学性质
常温下，化学性质不活泼， 不与强酸，强氧化剂反应， 可于一些非金属单质，氟化 氢，强碱反应
.
4
与非金属的反应
△ Si+O2===SiO2
个人观点供参考，欢迎讨论！
与盐反应 高温 SiO2+Na2CO3===Na2SIO3+CO2
碳硅及其重要化合物间的转化关系
碳硅及其重要化合物间的转化关系
碳硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，这些关系在材料科学和化学工业中具有重要意义。
首先，让我们来看一下碳和硅的关系。
碳和硅都属于同一族元素，它们在周期表中分别位于第14族和第15族。
由于它们具有相似的化学性质，因此它们之间存在着一些相似之处。
在化合物方面，碳和硅都能形成许多重要的化合物。
碳和硅的最常见的化合物是碳化硅（SiC）和硅化碳（CSi），它们在材料科学和工业中具有重要的应用。
碳化硅是一种耐高温、耐腐蚀的陶瓷材料，常用于制造耐磨、耐高温的陶瓷制品，如陶瓷刀具、陶瓷涂层等。
硅化碳则是一种重要的有机硅化合物，常用作硅橡胶、硅树脂等材料的原料。
此外，碳和硅之间还存在着其他重要的转化关系。
例如，碳可以和硅直接反应生成碳化硅，这是一种重要的无机化合物。
另外，碳和硅也可以在高温条件下发生还原反应，生成二元合金，如碳化硅和碳化硅化钛等。
这些二元合金在材料工业中具有重要的应用，如用于制造耐磨材料、陶瓷材料等。
总的来说，碳和硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，这些关系在材料科学和化学工业中具有重要意义，对于材料的研发和应用具有重要的指导意义。
通过深入研究碳硅及其化合物之间的转化关系，可以为材料科学和工业技术的发展提供重要的理论和实践基础。
硅及其化合物
3、存在形式
广泛存在于自然界中的矿物和岩石里,坚硬难 熔俗名硅石、脉石。
4、化学性质:
①酸性氧化物的通性(硅酸和原硅酸共同的酸酐)
a.
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O
[注]玻璃的主成分是SiO2,鉴于SiO2上述性 质,NaOH,Ca(OH)2等碱性药品的存放不能用玻璃 塞,但可以用玻璃瓶 高温 b. SiO2 + CaO === CaSiO3 [注]在用铁矿石炼铁的过程中,炼铁高炉的底部会 沉积大量的SiO2,这时向炉中加入生石灰CaO,可以 降低铁中杂质含量,同时又可以制成水泥渣砖,变 废为宝
三、物理性质
硅是灰黑色有金属光泽的固体，硬而脆， 熔、沸点较高，是重要的半导体材料
在常温下，硅的化学性质不活泼， 四、化学性质：
与F2
Si + 2F2 ==SiF4
常温下： 与HF Si + 4HF2==SiF4 + 2H2 与强碱（如NaOH） Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 +2H2 ↑ 与氧气 加热条件下： 与氢气 Si + O2 ===SiO2 Si + 2H2 ===SiH4
成分大不相同；硅酸钠水溶液(即水玻璃)称泡花碱，
小结:
二 硅及其重要化合物的转化关系
SiF4
C高温 HF NaOH或Na2CO3
SiC
C高温
Si
O2点燃
C高温 NaOH + H2O
SiO2
Δ
H2SiO3
Δ
NaOH H+或CO2
Na2SiO3
H2
硅及其化合物要点
SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O（用于 刻蚀玻璃）
SiO2+2NaOH=Na2SiO3++H2O
SiO2+ CaO == CaSiO3
高温 高温
与盐反 应
CO2+ Na2CO3 + H2O == 2NaHCO3
CO2+ Na2SiO3 + H2O==H2SiO3↓+Na2CO3
SiO2+ Na2CO3 == Na2SiO3 + CO2↑
饱和碳酸氢钠 吸收 HCl气体 (2)装置B所盛的试剂是 ___________，其作用是 ________________ 。
2-+CO （少量）+H O=CO3 2-+H SiO ↓ (3)装置C所盛试剂是____________ C中反应的离子方程 ————— SiO3 硅酸钠溶液 ， 2 2 2 3
例2：下列关于硅和碳的比较，正确的是（） B A.碳能将二氧化硅中的硅还原成硅，说明碳的还原性比硅强。 B.碳和硅的最高正价都是+4价。 C.硅元素在地壳中含量居第2，碳居第1位 D.自然界的硅和碳的存在形式既有游离态又有化合态
• 3.制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反 应实现①Si(s)＋3HCl(ｇ)======SiHCl3(ｇ)＋H2(ｇ) ② SiHCl3＋H2======Si＋3HCl • 对上述两个反应的下列叙述中，错误的是( B ) A.反应①中HCl是还原剂 B.反应②是置换反应 D.两个反应都是氧化
高温
（1）制粗硅：主要以SiO2为原料：SiO2+2C=Si+2CO↑；（粗硅） （2）粗硅提纯：Si（粗硅）+2Cl2==SiCl4； SiCl4+H2==Si+4HCl（纯硅）
第四章第1节 碳、硅及其重要化合物(共86张PPT)
追本溯源拓认知
知识点一
碳和硅
1. 单质的存在形态、物理性质和用途
碳 存在形态
游离态和化合态 高
硅
化合态 灰黑
金刚石：熔点 大 、硬度 小 良导体 物理性质 石墨：硬度 金刚石 电的 石墨
、
色固 大 高 体，有金属 光泽、熔点 半导体 、硬度 ，有脆性 材
用作切
2. 化学性质
[特别提醒]
(1)碳单质的化学性质主要表现为还原性，能
[固本自测] 2. 指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A～ E选项中选择正确答案填入括号内。 ①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O( ) )
高温 ②SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑( 高温 ③SiO2＋2C=====Si＋2CO↑( 高温 ④SiO2＋3C=====SiC＋2CO↑( ⑤SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O( ) ) )
第四章 非金属及其化合物
第1节 碳、硅及其重要化合物
高考地位：3年11考
考什么
预测指数：★★★
1. 了解碳、硅的原子结构、认识硅在自然界的存在形式。 2. 了解碳、硅及其重要化合物的主要性质。 3. 了解硅酸盐产品及其在生产生活中的用途。
怎么考 高考对本节内容的考查点有三个：一是以新材料、新技术为背 景考查C、Si及其重要化合物的性质及应用，二是以推断题考 查C、Si及其化合物之间的转化关系，三是以硅、硅酸的制备 为载体，考查实验探究能力。特别注意，Si、SiO2在现代科技 中的用途经常以选择题形式出现，已成为高考考查热点。
CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O CaO＋CO2=== CaCO3
SiO2＋2NaOH=== Na2SiO3＋H2O 高温 CaO＋SiO2===== CaSiO3 4HF＋SiO2===SiF4↑＋ 2H2O 高温 Na2CO3＋SiO2===== Na2SiO3＋CO2↑