化学无机非金属材料的专项培优 易错 难题练习题(含答案)
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化学无机非金属材料的专项培优易错难题练习题(含答案)
一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析)
1.某一固体粉末含有SiO2、Fe2O3、Al2O3,加入足量NaOH溶液充分反应后,过滤,向所得溶液中加入过量盐酸,过滤,将所得滤渣洗涤并灼烧至恒重,最终固体成份为
A.SiO2B.Fe2O3、SiO2
C.SiO2、Al2O3D.Fe2O3
【答案】A
【解析】
SiO2、Fe2O3、Al2O3,加入足量NaOH溶液充分反应后,过滤,向所得溶液中含有硅酸钠、偏铝酸钠,加入过量盐酸,生成硅酸沉淀,将所得滤渣洗涤并灼烧生成二氧化硅,故A正确。
2.下列溶液中,不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中的
①碱石灰②NaCl③KNO3④CaO⑤CuSO4⑥NaOH⑦Na2CO3
A.①④⑥⑦B.①③⑤⑥C.②③④⑦D.①⑥⑦
【答案】A
【解析】
【分析】
玻璃的主要成分中含有二氧化硅,能和二氧化硅反应的药品不能盛放在带有玻璃塞的试剂瓶中,据此分析解答。
【详解】
①碱石灰为CaO和NaOH的混合物,能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水,因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,符合题意;
②NaCl与玻璃中的成分不发生反应,因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,不符合题意;
③KNO3与玻璃中的成分不发生反应,因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,不符合题意;
④CaO为碱性氧化物,溶于水生成的氢氧化钙能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水,因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,符合题意;
⑤CuSO4与玻璃中的成分不发生反应,因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,不符合题意;
⑥NaOH能与二氧化硅发生反应生成具有黏性的硅酸盐和水,因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,符合题意;
⑦Na2CO3水解呈碱性,与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠,所以Na2CO3不能盛放在玻璃瓶中,符合题意;
故答案为:A。
3.下列实验过程中,始终无明显现象的是()
A.SO2通入Ba(NO3)2溶液中
B.O2通入Na2SO3溶液中
C.Cl2通入Na2SiO3溶液中
D.NH3通入Ca(HCO3)2溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.二氧化硫被硝酸氧化为硫酸根离子,SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成硫酸钡沉淀,故不选A;
B.O2通入Na2SO3溶液中,Na2SO3被氧化为Na2SO4,无明显现象,故选B;
C.Cl2通入Na2SiO3溶液中,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸和Na2SiO3反应生成硅酸白色胶状沉淀,故不选C;
D.NH3通入Ca(HCO3)2溶液中生成碳酸钙沉淀和碳酸铵,故不选D;
故选B。
4.《青花瓷》冲所描述的“瓶身描述的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目,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,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2O x,铜为十2价),下列有关硅酸铜钡的说法不正确的是( )
A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B.易溶解于强酸和强碱
C.性质稳定.不易脱色D.x=6
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.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A正确;
B. 硅酸铜钡能稳定存在,说明不易溶解于强酸和强碱,故B错误;
C. 《青花瓷》能长期不褪色,说明硅酸铜钡性质稳定不易脱色,故C正确;
D. 硅酸铜钡中Ba为+2价、Cu为+2价、Si为+4价、O为-2价,根据化合价代数和等于0,可知x=6,故D正确;
选B。
5.下面关于硅的叙述中,正确的是( )
A.硅的非金属性比碳强,只有在高温下才能跟氢气起化合反应
B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在
D.硅在电子工业中,是重要的半导体材料
【答案】D
【解析】
【分析】
A.硅的非金属性比碳弱,A项错;
B.硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位,排名前四位的是O、Si、Al、Fe,所以B 项错;
C.硅在自然界中是以化合态存在的,所以C项也错;
答案应选D。
6.习主席在2020年新年贺词中强调“5G商用加速推出,凝结着新时代奋斗者的心血和汗水,彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”,制造芯片用到高纯硅,用SiHCl3与过量H2在1100~1200℃反应制备高纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去)。
已知: SiHCl3遇水H2O 强烈水解,在空气中易自燃。
下列说法错误的是()
A.装置 B 中的试剂是浓硫酸
B.实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞
C.装置C中的烧瓶需要加热,其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化
D.装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下,普通玻璃管会软化
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.SiHCl3遇水H2O 强烈水解,所以H2应干燥,故装置 B 中的试剂是浓硫酸,A正确;B.SiHCl3在空气中易自燃,实验前应排尽装置内的空气,所以应先通H2,后打开装置C中分液漏斗的旋塞,B错误;
C.SiHCl3呈液态,需转化为蒸气进入石英管中与H2反应,所以装置C中的烧瓶需要加热,C正确;
D.制高纯硅时,温度在1100~1200℃,所以D不能采用普通玻璃管,D正确;
故选B。
7.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是
A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】
A.酸性氧化物与对应酸的酸性强弱没有关系,则无法比较酸性,故A错误;
B.因往硅酸盐溶液通入二氧化碳,可以看到溶液变浑浊,是因为生成了难溶的硅酸沉淀,反应方程式是:Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓,反应原理是强酸制弱酸,说明碳酸比硅酸酸性强,故B正确;
C.比较强酸制取弱酸时在溶液中进行的反应,则在高温下固体之间的反应不能得到酸性强弱的结论,故C错误;
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀,根据强酸制弱酸,只能说明盐酸的酸性比碳酸或硅酸强,但无法确定碳酸与硅酸的酸性的强弱,故D错误;
故答案为B。
8.某研究性学习小组在整理实验室化学试剂时,发现一瓶盛有无色溶液的试剂,标签破损,如图。
某同学根据中学化学知识,对该溶液中的溶质成分进行如下预测和验证,其中错误的是(包括预测物质的化学式、检验需要的试剂、操作、现象及结论)
选项预测物质的化学式检验需要的试剂操作、现象及结论
A Na2SO4稀盐酸、氯化钡溶液取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,若无明显现象,再滴入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,则原溶液是Na2SO4溶液
B Na2CO3稀盐酸、澄清的石灰
水
取少量该溶液于试管中,滴入足量
稀盐酸,如果产生的无色气体能使
澄清的石灰水变浑浊,则原溶液一
定是Na2CO3溶液
C Na2SO3稀盐酸、澄清的石灰
水、品红溶液
取少量该溶液于试管中,滴入足量
稀盐酸,如果产生的无色气体既能
使澄清的石灰水变浑浊,还能使品
红溶液褪色,则原溶液是Na2SO3溶
液
D Na2SiO3过量稀盐酸取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,产生白色胶状沉淀,盐酸过量
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,盐酸可排除其它离子的干扰,若无明显现象,再滴入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,则沉淀为硫酸钡,则原溶液是Na2SO4溶液,故A 正确;
B.取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,该无色气体可能为二氧化碳、二氧化硫,则溶液可能为Na2CO3溶液或Na2SO3溶液,故B错误;
C.取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体既能使澄清的石灰水变浑浊,还能使品红溶液褪色,则气体为二氧化硫,则原溶液是Na2SO3溶液,故C正确;D.取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,产生白色胶状沉淀,盐酸过量时沉淀不溶解,硅酸不溶于盐酸,则原溶液是Na2SiO3溶液,故D正确;
故选B。
9.硅铁合金广泛应用于冶金工业,可用于铸铁时的脱氧剂、添加剂等,回答下列问题:(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图为________,基态Si原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。
Ca FeAl SiO Si O O(OH),将其改写成氧化物的形式为(2)绿帘石的组成为()()
22427
_____________.
SiCl分子的中心原子的价层电子对数为________,分子的立体构型为________;四(3)4
卤化硅的熔、沸点如下,分析其变化规律及原因________________________________。
(4)()226Fe H O +
⎡⎤
⎣
⎦可与乙二胺(2
222H NCH CH NH ,简写为en )发生如下反应:
()()2222264Fe H O en Fe H O (en)2H O +
+
⎡⎤⎡⎤+===+⎣⎦⎣⎦。
()226Fe H O +
⎡⎤⎣⎦的中心离子的
配位数为________;()224Fe H O (en)+
⎡⎤
⎣
⎦中的配位原子为________。
(5)在硅酸盐中,44SiO -四面体(图a )通过共用顶角氧离子可形成多种结构形式。
图b
为一种多硅酸根,其中Si 原子的杂化形式为________,化学式为________________。
o O · Si e Si O -
图a 图b
【答案】
哑铃 4CaO•Fe 2O 3•2Al 2O 3•6SiO 2•H 2O 4 正四面体
形 熔、沸点依次升高,原因是分子结构相似,相对分子量依次增大,分子间作用力逐渐增强 6 O 和N sp 3 []2n 25n Si O -
或Si 2O 52-
【解析】 【分析】
(1)基态Fe 原子价层电子为其3d 、4s 能级上电子;基态Si 原子电子占据的能级有1s 、2s 、2p ,最高能级为2p ;
(2)绿帘石的组成为Ca 2FeAl 2(SiO 4) (Si 2O 7)O(OH),将其改写成氧化物的形式时应结合元素的化合价,依次写出金属氧化物、非金属氧化物、最后是水,并注意原子的最简单整数比不变;
(3)SiCl 4分子的中心原子为Si ,形成4个σ键,具有甲烷的结构特点;由表中数据可知四卤化硅的沸点逐渐升高,为分子晶体,沸点与相对分子质量有关;
(4)配离子为[Fe(H 2O)6]2+,中心离子为Fe 3+,配体为H 2O ,[Fe(H 2O)4(en)]2+中配体为H 2O 和en ,根据孤对电子确定配位原子;
(5)硅酸盐中的硅酸根(SiO 44-)为正四面体结构,所以中心原子Si 原子采取了sp 3杂化方式;图中为一种无限长层状结构的多硅酸根,图中一个SiO 44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为1
2。
【详解】
(1)基态Fe 原子的核外价电子排布式为[Ar]3d 64S 2,基态Fe 原子价层电子为其3d 、4s 能级
上电子,则基态Fe 原子的核外价电子排布图为;基态Si 原子电
子占据的能级有1s 、2s 、2p ,最高能级为2p ,其电子云轮廓图为哑铃形; (2)绿帘石的组成为Ca 2FeAl 2(SiO 4) (Si 2O 7)O(OH),将其改写成氧化物的形式为4CaO•Fe 2O 3•2Al 2O 3•6SiO 2•H 2O ;
(3)SiCl 4分子的中心原子为Si ,形成4个σ键,价层电子对数为4,具有正四面体结构;四卤化硅的沸点逐渐升高,为分子晶体,沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大,沸点越高;
(4)配离子为[Fe(H 2O)6]2+,中心离子为Fe 3+,配体为H 2O ,则配位数为6;
()224Fe H O (en)+
⎡⎤⎣⎦中配体为H 2O 和en ,其中O 和N 原子均能提供孤对电子,则配位原
子为O 和N ;
(5)硅酸盐中的硅酸根(SiO 44-)为正四面体结构,所以中心原子Si 原子采取了sp 3杂化方式;图(b)为一种无限长层状结构的多硅酸根,图(a)中一个SiO 44-四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为
12,SiO 44-四面体结构单元含有1个硅、氧原子数目=1+3×1
2
=2.5,Si 、O 原子数目之比为1:2.5=2:5,故化学式[]2n 25n Si O -
或Si 2O 52-。
【点睛】
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(x MO•n SiO 2•m H 2O).注意:①氧化物之间以“•”隔开;②系数配置出现的分数应化为整数.如:正长石KAlSi 3O 8不能改写成 K 2O•Al 2O 3•3SiO 2,应改写成
K 2O•Al 2O 3•6SiO 2.③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物),非金属氧化物在后,若同一元素有变价,那么低价在前,高价在后,H 2O 一般写在最后。
10.A 、B 、C 均为中学化学常见的纯净物,它们之间存在如下转化关系:
其中①②③均为有单质参与的反应。
(1)若A 是常见的金属,①③中均有同一种黄绿色气体参与反应,B 溶液遇KSCN 显血红色,且②为化合反应,写出反应②的离子方程式_________________________。
(2)如何检验上述C 溶液中的阳离子?______________________。
(3)若B 是太阳能电池用的光伏材料,①②③为工业制备B 的反应。
C 的化学式是____________,属于置换反应____________,(填序号)写出反应①的化学方程式____________________。
【答案】Fe+2Fe 3+=3Fe 2+ 取少量溶液于试管,加KSCN 溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe 2+ SiCl 4 ① ③ 2C+SiO 2Si+2CO↑
【解析】
【分析】
(1)由转化关系可知A为变价金属,则A应为Fe,B为氯化铁,C为氯化亚铁,②为Fe与氯化铁的反应;
(3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,以此解答该题。
【详解】
(1)A是常见的金属,①③中均有同一种气态非金属单质参与反应,且②为化合反应,则该非金属气体为Cl2,B为氯化铁,则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+;
(2)由分析知C为氯化亚铁,检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管,加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变成血红色,则证明含Fe2+;
(3)B是太阳能电池用的光伏材料,可知B为Si,①为C与二氧化硅的反应,①②③为工业制备B的反应,则C为SiCl4,其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4,③中SiCl4与氢气反应,提纯Si,则反应①的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑,其中属于置换反应的有①③。
11.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。
12.A、B、C、D、E五种物质之间的相互转换关系如图所示。
已知:A为单质,可用于制造计算机芯片,E为无色有毒气体。
回答下列问题:
(1)B在物质分类上属于___(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(2)反应①的化学方程式为___。
(3)反应②的化学方程式为___。
(4)在D的溶液中通入过量CO2气体的离子方程式为___。
【答案】酸性氧化物 SiO2+2C 高温
Si+2CO↑ SiO2+CaO
高温
CaSiO3 SiO32-
+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓
【解析】
【分析】
A为单质,可用于制造计算机芯片,则A为Si,E为无色有毒气体,结合转化关系可知,B 为SiO2,SiO2与碳反应生成Si、CO,所以E为CO;SiO2与CaO反应生成C为CaSiO3;SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和水。
据此解答。
【详解】
(1)B为SiO2,能与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,故答案为:酸性氧化物;
(2)反应①是SiO2与C反应生成Si、CO,其化学反应方程式为:SiO2+2C 高温
Si+2CO↑,
故答案为:SiO2+2C 高温
Si+2CO↑;
(3)反应②是SiO2与CaO反应生成CaSiO3,其化学反应方程式为:
SiO2+CaO 高温
CaSiO3,故答案为:SiO2+CaO
高温
CaSiO3;
(4)D为Na2SiO3,其溶液中通入过量CO2,其化学反应方程式为:Na2SiO3+2H2O+2CO2=
2NaHCO3+H2SiO3↓,其离子方程式为:SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓,故答案为:SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓。
13.下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。
其中B是一种单质,其余物质也都是含有B元素的化合物。
C是一种钠盐,E是C对应的酸,B的结构类似金刚石,D为氧化物。
请回答下列问题:
(1)A、D、E的化学式分别为________、________、________。
(2)A和B的互相转化在工业上有什么实际意义?_____________________。
(3)写出D→C反应的化学方程式:_____________________。
(4)写出E→D反应的化学方程式:_____________________。
【答案】SiCl4SiO2H2SiO3粗硅提纯SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O H2SiO3SiO2+H2O 【解析】
【分析】
B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石,则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素,而D为B的氧化物,则D是SiO2,A为 SiCl4,C是一种钠盐,则C是Na2SiO3,E是C对应的酸,则E是H2SiO3,结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。
【详解】
B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石,则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素,而D为B的氧化物,则D是SiO2,A为 SiCl4,C是一种钠盐,则C是Na2SiO3,E是C对应的酸,则E是H2SiO3,
(1)由以上分析可以知道A为SiCl4,D为SiO2,E为H2SiO3;
因此,本题正确答案是: SiCl4,SiO2,H2SiO3。
(2)四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢,硅与氯气反应生成四氯化硅,因此A和B的互变实际意义是粗硅提纯;
因此,本题正确答案是:粗硅提纯;
(3)二氧化硅和NaOH溶液反应生成硅酸钠,方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
因此,本题正确答案是: SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
(4) H2SiO3不稳定,加热分解可生成SiO2,方程式为H2SiO3SiO2+H2O;
因此,本题正确答案是: H2SiO3SiO2+H2O。
【点睛】
硅能够与氧气反应生成二氧化硅,硅酸加热分解产生二氧化硅;二氧化硅不溶于水,也不与水反应,不能用二氧化硅与水直接反应制备硅酸,因此要制备硅酸,可以先把二氧化硅溶于强碱溶液中,然后加入强酸,可以得到白色胶状沉淀硅酸。
14.请按要求完成下列各题:
(1)硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式__________________
(2)在水玻璃中通入过量二氧化碳,其总反应的离子方程式为
_________________________________
CuSO溶液的烧杯中,剧烈反应,放出气体并生成蓝色沉淀,(3)将一小块钠投入到盛4
其总反应的离子方程式为_________________________________
(4)石灰乳与苦卤中的Mg2+反应的离子方程式____________________________________(5)成分为盐酸的洁厕灵与“84”消毒液混合使用,易中毒,其中反应的离子方程式为
________________
(6)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是____________________________________
【答案】S+2H2SO43SO2↑+2H2O SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-
2Na+2H2O+Cu2+═Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+ Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2↓+Ca2+ Cl-+ClO-
+2H+═Cl2↑+H2O 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
【解析】
【分析】
(1)硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水;
(2)在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳,生成硅酸沉淀和NaHCO3;
(3)钠与硫酸铜溶液的反应实质为:钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀,据此写出反应的离子方程式;
(4)石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg(OH)2和Ca2+;
(5)酸性条件下,氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水;
(6)铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。
【详解】
(1)硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水,发生反应的化学方程式为S+2H2SO4
3SO2↑+2H2O;
(2)在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳,生成硅酸沉淀和NaHCO3,发生反应的离子方程式为SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-;
(3)钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,反应的离子方程式为:2Na+2H2O+Cu2+═Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+;
(4)石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg(OH)2和Ca2+,反应的离子方程式为
Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2↓+Ca2+;
(5)酸性条件下,氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水,离子方程式为Cl-+ClO-
+2H+═Cl2↑+H2O;
(6)铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式是
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
15.为确认HCl 、23H CO 、23H SiO 的酸性强弱,某学生设计了如下图所示的实验装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)请据此回答:
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为________。
(2)装置B 所盛的试剂是_____________,其作用是__________________。
(3)装置C 所盛试剂是________________,C 中反应的离子方程式是____________。
(4)由此得到的结论是酸性:________>________>________。
【答案】盐酸 饱和3NaHCO 溶液 吸收HCl 气体 23Na SiO 溶液
232223SiO CO H O H SiO -++===↓23CO -+(或
2322323SiO 2CO 2H O 2HCO H SiO --++===+↓) HCl 23H CO 23H SiO
【解析】
【分析】
要确认HCl 、23H CO 、23H SiO 的酸性强弱,设计的实验流程为HCl →H 2CO 3→H 2SiO 3,所以A 中反应为2HCl+Na 2CO 3=2NaCl+H 2O+CO 2↑,C 中反应为
Na 2SiO 3+CO 2+H 2O==H 2SiO 3↓+Na 2CO 3或Na 2SiO 3+2CO 2+2H 2O==H 2SiO 3↓+2NaHCO 3。
由于盐酸易挥发,会干扰CO 2与Na 2SiO 3溶液的反应,所以在反应前,应除去CO 2中混有的HCl 气体。
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为酸。
(2)装置B 所盛的试剂,应能除去CO 2中混有的HCl 气体。
(3)装置C 中发生反应Na 2SiO 3+CO 2+H 2O==H 2SiO 3↓+Na 2CO 3或Na 2SiO 3+2CO 2+2H 2O ==H 2SiO 3↓+2NaHCO 3。
(4)由此可得出酸性的强弱关系。
【详解】
要确认HCl 、23H CO 、23H SiO 的酸性强弱,设计的实验流程为HCl →H 2CO 3→H 2SiO 3, 由于盐酸易挥发,会干扰CO 2与Na 2SiO 3溶液的反应,所以在CO 2通入硅酸钠溶液前,应除去CO 2中混有的HCl 气体。
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐(通常为Na 2CO 3)溶液,分液漏斗所盛试剂应为盐酸。
答案为:盐酸;
(2)装置B 所盛的试剂为饱和NaHCO 3溶液,其作用是除去CO 2中混有的HCl 气体。
答案为:饱和3NaHCO 溶液;吸收HCl 气体;
(3)装置C中发生反应Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O
Na SiO溶液,C中反应的离子方程式是SiO32-==H2SiO3↓+2NaHCO3。
装置C所盛试剂是23
+CO2+H2O==H2SiO3↓+CO32-或SiO32-+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2HC O3-。
(4)由此得到的结论是酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3。
答案为:HCl;H2CO3;H2SiO3。
【点睛】
硅酸溶胶的制备:向盛有适量1mol/L稀盐酸的试管里,逐滴加入适量的饱和硅酸钠溶液,用力振荡,即得到无色透明的硅酸溶胶。
硅酸凝胶的制备:向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里,逐滴加入几滴浓盐酸,振荡、静置,即得到无色透明果冻状的硅酸凝胶。