高考化学一轮复习专题十六碳、硅及其化合物无机非金属材料考点二二氧化硅和二氧化碳教学案

eq \a\vs4\al(考点二 二氧化硅和二氧化碳 )1 一氧化碳CO 是无色无味有毒气体，不溶于水，可用作气体燃料与冶金工业复原剂。

(1)燃烧化学方程式为2CO ＋O 2=====高温2CO 2。

(2)复原CuO 化学方程式为CO ＋CuO=====△Cu ＋CO 2。

2 二氧化碳与二氧化硅比拟 CO 2＋H 2O H 2CO 3与盐反响 H 2O ＋CO 2(缺乏)＋Na 2SiO 3===H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3,2H 2O ＋2CO 2(足量)＋Na 2SiO 3===H 2SiO 3↓＋2NaHCO 3SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑与碱性氧化物反响 CO 2＋Na 2O===Na 2CO 3SiO 2＋CaO=====高温 CaSiO 3 制备 ①工业制法：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑；②实验室制法：CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑— 3 主要用途CO 2：制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂。

SiO 2：作光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。

学霸巧学卡(1)不能依据反响2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑来说明C 复原性比Si 强，也不能依据反响SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑来说明SiO 2水化物酸性比H 2CO 3强。

由于酸性：H 2CO 3>H 2SiO 3，因而向Na 2SiO 3水溶液中通入CO 2生成H 2SiO 3，而高温下：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，该反响熵值增加，驱动反响向右进展。

(2)氢氟酸能腐蚀玻璃并用于雕刻玻璃，盛放氢氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶。

盛放碱性溶液试剂瓶不能用玻璃塞，因为SiO 2与碱溶液反响生成具有黏性Na 2SiO 3。

(3)水晶、石英、玛瑙主要成分为SiO 2；固态CO 2俗称干冰。

SiO 2既能与酸反响又能与碱反响，但它不是两性氧化物，因为SiO 2只与HF 反响，而与其他酸不反响，且与HF 反响时并没有同时生成盐与水。

(4)CO 2与NaOH 溶液反响产物确定 x ＝n NaOH n CO 222( )(2)SiO 2是酸性氧化物，不与任何酸反响。

( )(3)SiO 2溶于水显酸性，所以SiO 2属于酸性氧化物。

( )(4)CO 与CO 2是碳两种氧化物，二者均是温室气体。

( )(5)CO 2不支持燃烧是相对。

( )(6)氢氟酸刻蚀玻璃过程不涉及化学变化。

( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×2.以下说法正确是( )A ．在粗硅制取中发生2C ＋SiO 2=====高温2CO↑＋Si ，硅被复原，所以碳复原性强于硅复原性B ．盛放NaOH 溶液时，使用带玻璃塞磨口瓶C ．用SiO 2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反响，然后再通入CO 2D ．由Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑可知，硅酸酸性强于碳酸答案 C解析 选项A 、D 反响在高温下均生成了气体，使平衡正移，致使反响能顺利进展，但不能说明C 、Si 复原性强弱，也不能说明H 2SiO 3与H 2CO 3酸性强弱，故错误；NaOH 能与玻璃成分中SiO 2反响生成Na 2SiO 3而使瓶塞粘在一起。

由SiO 2制取H 2SiO 3过程为：SiO 2――→NaOH 溶液Na 2SiO 3――→通入CO 2H 2SiO 3[考法综述] 硅在地壳中含量仅次于氧，常常考察SiO 2用途以及SiO 2特性与HF 反响，而碳主要考察CO 复原性，CO 2与SiO 2酸性氧化物区别。

命题法1 二氧化硅特性典例1 以下表达正确是( )A ．因为Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，所以硅酸酸性比碳酸强B ．碳与硅都是ⅣA 族元素，所以二氧化碳与二氧化硅物理性质相似C ．因为高温时二氧化硅能与碳酸钠反响放出二氧化碳，所以硅酸酸性比碳酸强D ．二氧化硅与二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能与水反响生成硅酸[解析] 根据酸、盐之间复分解反响进展方向判断酸性强弱一般是在常温湿态下适用，在高温干态下不适用，事实上碳酸酸性比硅酸强，A错误；CO2是分子晶体，而SiO2是原子晶体，在物理性质方面有很大差异，B错误；高温下二氧化硅与碳酸钠反响是在非溶液状态下进展，属于用不挥发性酸酐来制取挥发性酸酐，所以该反响不能做为判断硅酸与碳酸酸性强弱依据，C错误；SiO2虽属于酸性氧化物，但不能直接与H2O反响生成H2SiO3，D项正确。

[答案] D【解题法】二氧化硅特殊性(1)非金属氧化物一般由分子构成，而SiO2是由Si与O按个数比1∶2直接构成。

Si、SiC、Si3N4、BN等也是直接由原子构成。

(2)SiO2是H2SiO3酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备H2SiO3。

(3)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

(4)不要混淆二氧化硅与硅用途用于制作光导纤维是SiO2，用于制作半导体材料、计算机芯片是晶体硅。

(5)水晶、石英、玛瑙主要成分是SiO2；珍珠主要成分是CaCO3；钻石是金刚石；红、蓝宝石主要成分是Al2O3。

命题法2 二氧化碳与碱溶液反响典例2 向含有0.2 mol NaOH与0.1 mol Ba(OH)2溶液中持续稳定地通入CO2，当通入气体8.96 L(0 ℃，1.01×105 Pa)时立即停顿。

那么这一过程中，溶液中离子物质量与通入CO2体积关系正确是(气体溶解与离子水解忽略不计) ( )[解析] 此题涉及化学反响：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O①2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O②BaCO3＋CO2＋H2O===Ba(HCO3)2③Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3④当未通入CO2时，溶液中：0.2 mol Na＋、0.1 mol Ba2＋、0.4 mol OH－；当通入2.24 L CO2时，发生反响①，此时溶液中：0.2 mol Na＋、0.2 mol OH－；当通入4.48 L CO2时，发生反响①②，此时溶液中：0.2 mol Na＋、0.1 mol CO2－3；当通入6.72 L CO2时，发生反响①②④，此时溶液中：0.2 mol Na＋、0.2 mol HCO－3；当通入8.96 L CO2时，发生反响①②③④，此时溶液中：0.2 mol Na ＋、0.1 mol Ba2＋、0.4 mol HCO－3。

比照图象可知C项正确。

[答案] C【解题法】CO2与碱液反响常考情况及方法技巧(1)如果是给出两种反响物量，让求出反响后产物组成及各组成成分量简单计算那么可以利用加减消元法或者“碳〞守恒、“碱〞守恒法来求解。

在列方程(组)求解时要注意CO2与OH－计量数关系，以免出错。

(2)如果是未给出各反响物量，而要求利用反响方程式讨论不同反响配比情况下产物组成及产量较难计算题那么要求：①要合理分段，分步解决；②注意每一段中各反响物(或中间产物)何者缺乏何者过量，应该用谁来算，不能用谁来算；③理解CO2与NaOH反响化学方程式以及各物质之间量关系。

(3)当有多种组分与一种物质反响时，判断反响顺序方法：先假设与其中一种组分反响，假设产物还能与另一种组分反响，那么假设错误。

如典例2中将CO2通入NaOH、Ba(OH)2混合溶液中，假设CO2先与NaOH反响，那么生成Na2CO3会与Ba(OH)2反响生成BaCO3沉淀与NaOH，故假设错误，应先与Ba(OH)2反响。

(4)给出各反响物量判断反响图象正误①做这类题首先要正确写出反响化学方程式，理清每一步反响先后顺序，分析何种反响物缺乏，何种反响物过量。

②注意图象中“拐点〞“起点〞“终点〞等关键点相关数据，将这些数据与所涉及反响方程式中各物质计量数进展比对，找出解题突破口，然后进展解答。

③注意思维要全面，不能有遗漏反响，还要注意反响连续性与顺序性。

命题法3 CO2与盐溶液反响典例3 用四种溶液进展实验，下表中“操作及现象〞与“溶液〞对应关系错误是( )选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊。

再升温至65 ℃以上，溶液变澄清C6H5ONa溶液B通入CO2，溶液变浑浊。

继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊。

再参加品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D 通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再参加足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液[解析] A项，CO2＋＋H2O―→＋NaHCO3，升温至65 ℃以上，C6H5OH完全溶解，溶液变澄清；B项，CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，H2SiO3与CO2不反响，浑浊不会消失；C项，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，溶液变浑浊后参加品红溶液，被HClO氧化褪色；D项，首先，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，继续通CO2，生成可溶于水Ca(HCO3)2，再参加足量NaOH，那么有2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又变浑浊。

[答案] B【解题法】CO2与盐溶液常见反响及考前须知(1)CO2与盐溶液常见反响碳酸是一种弱酸，其酸性比盐酸、醋酸要弱，因此，盐酸、醋酸能与碳酸盐反响；其酸性又比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强，因此，将CO2气体通入Na2SiO3、NaClO、、NaAlO2等盐溶液中，均能发生反响而生成相应弱酸与碳酸(氢)盐，这就是“强酸制弱酸〞原理应用。

如：①CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3②CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H4SiO4↓＋Na2CO3或CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3当CO2过量时，发生反响如下：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3③CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO当CO2过量时，发生反响如下：2CO2＋Ca(ClO)2＋2H2O===Ca(HCO3)2＋2HClO④CO2＋＋H2O―→＋NaHCO3⑤CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3(CO2过量时)CO2＋2NaAlO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3(CO2少量时)(2)考前须知①“强酸制弱酸〞是一个重要化学反响规律，但不可认为弱酸就不能“制取〞强酸。