(完整版)碳硅练习题及答案

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(完整版)碳硅练习题及答案

班级_____ 座号______ 姓名 ___________________

碳和硅

【必备知识梳理】

一、1.碳元素的同素异形体有__ _、 __________ 、____________ 。

2. 碳的化学性质(可燃性、加热条件下可以作为还原剂)

(1 )与氧化物反应:分别与CuO、出0(制取水煤气)、Si02 (制取粗硅)反应的化学方程式为:

、、

(2)与强氧化剂反应:如与浓HNO3、浓H2SO4反应的化学方程式分别为:

二、广泛存在的含碳化合物

1?一氧化碳:(1)物理性质:无色无味气体,溶解性____________________ ,有毒。

(2)化学性质:可燃性、还原性,CO分别与Fe2O3和CuO反应的化学方程式为:

2、二氧化碳:(1)物理性质:无色无味气体,溶解性 _________ ,密度比空气_____ ,固态时俗称______ (2 )化学性质:是一种常见的酸性氧化物

①与碱性氧化物反应:如CaO与CO2反应的化学方程式为: _________________________________ 。

②与碱反应:少量CO2与NaOH溶液反应的化学方程式为:___________________________________________ 过量CO2与NaOH溶液反应的化学方程式为:________________________________________________ 。

往澄清石灰水Ca(OH)2中通入CO2至过量的现象__________________________________________ ,

③与某些盐溶液(得到酸性比碳酸更弱的酸)反应,如CO2与Ca(ClO)2溶液反应的方程式为:

(3)实验室制法原理:_____________________________________________________________________ 。3、Na2CO3与NaHCO3 的比较

1?硅元素,位于周期表______ 周期_____ 族,在地壳中的含量居第 _____ 位,且自然界中没有游离态的硅,

常见的化合态的硅有二氧化硅和硅酸盐等。

2?单质硅:(1)物理性质:晶体硅是灰黑色的固体,硬度_,熔沸点________ ,是重要的 ______ 材料(2)化学性质:硅单质常温下很稳定,高温下能与02化合成 _____________ 、常作_______________ 材料。

四、二氧化硅

1 ?自然界中的存在,沙子、玛瑙、石英的的主要成分都是二氧化硅,______ 溶于水。

2 .二氧化硅的化学性质:是一种 ___________ 氧化物,能与碱、碱性氧化物及部分盐反应,

①与烧碱溶液反应的化学方程式为: _____________________________________________________ ;

②高温时与氧化钙反应的化学方程式为: _________________________________________________ ;

③与碳酸盐(如Na2CO3、CaC03等)反应(工业上用于制 ______________ )的化学方程式为:

④高温下与碳反应生成Si,其反应在工业上用于制取粗硅,化学方程式为:_________________________ 。

⑤常温下可与氢氟酸反应: _________________________________________________

3 ?用途:SiO2用于制造玻璃、粗硅,纯的二氧化硅是光导纤维的主要成分

三、硅酸、硅酸盐与无机非金属材料

1. _______ 硅酸________________________ 溶于水,其酸性比碳酸_________________________ 。受热易分解: ____ 。

2?硅酸钠,其水溶液俗称___________ ,有黏性。与酸性较硅酸强的酸反应,如在硅酸钠溶液中通入CO 2化学方程式为: ______________________________________________________

3?硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称,是构成地壳岩石的主要成分。硅酸盐矿物的

成分复杂,多用氧化物的形式表示它们的组成,如硅酸钠(Na2SiO3)写成___________________________ ,钾云母(K2H4AI 6Si6O24)写成_____________________________ 。

4?传统无机非金属材料:(1)普通玻璃:①主要原料:________________________________________________ 。

②生产中主要化学方程式为:____________________________ 、____________________________

③主要成分:______________ 、_________________ 、 _______________ 。

(2)普通硅酸盐水泥:①主要原料:______________ 、 _____________ 。

5.新型无机非金属材料:

(1 )高温结构陶瓷:如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性,较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。

(2)生物陶瓷:对机体无排异反应,不会引起代谢作用异常。(3)压电陶瓷:具有压电效应。

【基础测试】

1、将15 mL 2 mol ? L「1Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol ? L「1MCI n盐溶液中,恰好将溶液中的

M n+离子完全沉淀为碳酸盐,则MCl n中n值是()

A. 4

B. 3

C. 2

D. 1

2、对于W A族元素,下列叙述中不正确的是()

A. SiO2和CO2中,Si和O, C和O之间都是共价键

B. C、Si和Ge的最外层电子数都是4,次外层电子数都8

C. CO2和SiO2都是酸性氧化物,在一定条件下都能和氧化钙反应

D. 该族元素的主要化合价是+ 4和+ 2

3、下列说法均摘自某科普杂志,你认为无科学性错误的是()

①铅笔芯的原料的重金属铅,儿童在使用时不可用嘴吮咬铅笔,以免引起铅中毒;②一氧化碳有毒,

生有煤炉的居室,可放置数盆水,这样可有效地吸收一氧化碳,以防煤气中毒;③“汽水”浇灌植

物有一定道理,其中二氧化碳的缓释,有利于作物的光合作用;④硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯片业的发展,可以说:“硅是信息技术革命的催化剂”

A .①③

B .③④

C .①④

D .②③

4、下列各组离子能在水溶液中大量共存的是()

A.Ca2+、SO42-、H+、HCO3一

B. H+、NO3「、Cl-、SiO32「

C.K+、HCO3「、Na+、OH-

D. K+、Na+、CO32「、SiO32「

5、(双选)下列关于W A族元素的叙述中,正确的是()

A ?容易形成共价化合物

B ?对应的氢化物中CH4最稳定

C. 主要化合为+4、+2,其中+2价化合物都是稳定的

D. 最高价氧化物的化学式为RO2,其对应水化物的化学式为H2RO3或R (OH )4,

且酸性:H2CO3V H2SQ3

高富

6、反应:SiO2+3C SiC+2CO f中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为()

A. 1 : 3 B . 3:1 C . 1 : 2 D . 2 : 1

7、W A族元素锗与铝在周期表中处于对角线规则,性质相似,下列关于锗及其化合物的性质叙述

中,错误的是()

A.GeO2不溶于NaOH溶液

B.单质锗具有导电性

C.锗易与盐酸反应放出H2

D.锗是一种重要的半导体材料

&二氧化碳通入下列溶液中,不可能析出沉淀或晶体的是()

A.氯化钙溶液 B .澄清石灰水 C .饱和碳酸钠溶液 D .硅酸钠溶液

A .石英与烧碱反应: SiO 2 + 2OH 一 === SiO 32 一 + H 2O B. 往烧碱溶液中通入少量 CO 2: CO 2 + OH 一 === HC03「 C.

往水玻璃中加入盐酸: 2H + + SiO 32一 === H 2SiO 3 J

D.

向小苏打溶液中加入过量石灰水: 2HCO 3一 +Ca 2++2OH 一 =

CaCO 3 J +2H 2O+CO 32

11、A 、B 、C 、D 、E 代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下图所示。 仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似。

(1 )形成单质A 的原子的结构示意图为 _________________ , 它的最高化合价为 _。(2)B 的化学式(分子式)为 _____________ B 和碳反应生成 A 和E 的化学方程式是 __________________

(3) C 的化学式(分子式)为 _____________ , D 的化学式(分子式)为 __________________

12、A 、B 、C 是中学化学中常见的三种短周期元素。已知① A 元素原子最外层电子数是次外层电子数 的2倍。②B 元素最高正价与最低负价的代数和为

2。③C 元素有多种化合价,且常温下

C 元素的单质

与某种一元碱溶液反应, 可得到两种含 C 元素的化合物。④B 、C 两种元素质子数之和是 A 元素质子数 的4倍。

(1) ________________________________________ 写出 A 、B 、C 三种元素的名称: A B C 。 (2) ________________________________________________________________________ 写出C 的单质和强碱溶液反应的离子方程式 __________________________________________________________ .

(3)

由B 、C 两种元素组成的化合物 X ,常温下为易挥发的淡黄色液体,

X 分子为三角锥形分子,

且分子里B 、C 两种原子最外层均达到 8个电子的稳定结构。X 遇水蒸气可形成一种见的漂白性物质。 则X 的分子式 __________ 。分子中B 、C 原子间的化学键的类型为 ___________ (填“极性键”或“非极性 键”),X 与水反应的化学方程式 _______________________________________ 。

(4) A 、B 两种元素可形成一种硬度比金刚石还大的化合物 Y 。在化合物Y 中,A 、B 两原子以单

键相结合,且每个原子的最外层均达到

8个电子的稳定结构。则 Y 的化学式为 ____________

13、某新型无机非金属材料 K 由两种非金属元素组成,它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热 冲击、抗

氧化等优良特性。它的制备过程如下图所示。图中

F 、

G 、

H 均为难溶于水的白色粉末,G

不溶于稀硝酸,M 、K 均含A 元素(图中物质除M 、K 外都是中学化学中的常见物质;虚线框内的转 化是为探索C 的组成而设置的) 请回答下列问题:

(1) A 、B 两种元素在周期表中位置 分别为:A 在第 ______ 周期 ___ 族,B 在第 ____ 周期 ____ 族。 (2 )写出:化合物C 的电子式 ______________ ,化合物F 的化学式 (3)写出反应②③的化学方程式: ② ___________________________ 4)写出反应⑥的离子方程式:

072 参考答案:B D D C D A B A A D A C D C

11

A 为地壳中含量

A4-E

化合削

15 (1) (2)极性非极性(3)

■ E

16、( 1) NaOH溶液(2)除去铝镁合金表面的氧化膜(3)①④③② ;使D和C的液面相平

(4) 2AI+2NaOH+6H 2O = 2Na[AI(0H) 4]+3H 2 f( 5) ⑹偏小

073参考答案:

1-5B 、B 、B 、D 、AB

6-10 C、A、A、A、BD

11、(1)略、+4

(2)SiO2、SQ2+2C—Si+2CO f

(3)CaSiO3、Na2SiO3

12、(1) A :碳B :氮C:氯

(2)Cl 2 + 20H = Cl + ClO + H 2O

(3)NCI 3 极性键NCI 3+ 3H2O = NH3+ 3HClO

(4)C3N4

13、 (1)三W A 三vn A

(2)图略H2SQ3 (或H4SQ4)

(3)② SiCl4+4NH3= Si(NH 2)4+4HCI

③3Si(NH 2)4 Si3N4+8NH 3

(4)SQ2+2OH " =SiO 32"+H2O

非金属及其化合物测试题

必修一《非金属元素及其化合物》测试题 天津四中矫可庆 本试卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题),满分100分,考试时间40分钟。 第一部分选择题(共59分) 一、选择题(每小题3分,每小题只有1个选项符合题意,13小题,共39分。) 1.检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是()。 A.用干燥的蓝色石蕊试纸B.用干燥有色布条 C.将气体通入硝酸银溶液D.用湿润的淀粉碘化钾试纸 2.只用一种试剂就能把Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl四种溶液区分开来,这种试剂是()。 A.AgNO3B.NaOH C.BaCl2D.Ba(OH)2 3.下列说法正确的是()。 A.SiO2溶于水且显酸性 B.CO2通入水玻璃可得硅酸 C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸 D.SiO2晶体中存在单个SiO2分子4.利用废铜屑制取CuSO4溶液的最好的方法是()。 A.铜屑与浓硫酸混合加热B.铜屑在空气中灼烧后再溶于稀H2SO4 C.铜屑与稀硫酸混合加热 D.铜屑在空气中灼烧后再溶于浓H2SO4 5.下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是()。 A.漂白粉的成分为次氯酸钙 B.实验室可用浓硫酸干燥氨气 C.实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气 D.Al2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒 6.下列表述正确的是()。 A.玛瑙的主要成分是硅酸盐 B.人造刚玉的熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分为二氧化硅 C.三峡大坝使用了大量的水泥,水泥是硅酸盐材料 D.太阳能电池可用二氧化硅制作,其应用有利于环保、节能 7.下列说法正确的是()。 A.雷雨天气时空气中能生成少量的氮氧化物 B.实验室用氯化铵溶液和氢氧化钙溶液混合制取氨气 C.铵盐化学性质都很稳定 D.O2、NO、NO2都能用浓硫酸干燥,且通常情况下能共存

第1课时 碳、硅及其重要化合物

课时1 碳、硅及其重要化合物 一、选择题 1.下列关于C、Si两种非金属元素的说法中,正确的是() A.两者结合形成的化合物是共价化合物 B.在自然界中都能以游离态存在 C.氢化物的热稳定性比较:CH4<SiH4 D.最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸 解析C、Si都是非金属元素,结合形成的化合物是共价化合物,A正确; Si元素为亲氧元素,不能以游离态存在,故B错;非金属性C>Si,故氢化物的热稳定性SiH4<CH4,故C错;SiO2既不溶于水,也不和水反应,故D 错。 答案 A 2.(2017·安徽合肥高三一次质检,2)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。 下列说法正确的是() A.陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐 B.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂 C.某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8,可用K2O·Al2O3·6SiO2表示 D.高纯硅可用于制造光导纤维,高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池 解析水晶的主要成分为SiO2,其不属于硅酸盐,A项错误;水玻璃是Na2SiO3的水溶液,属于混合物,B项错误;用于制造光导纤维的是二氧化硅,用于制造太阳能电池的是高纯硅,D项错误。 答案 C 3.下列物质性质与用途对应关系正确的是() 性质用途 A硅酸钠化学性质稳定制备木材防火剂

B 硅酸溶胶具有 吸附水分的能力 硅作半导体的材料 C二氧化硅硬度大、熔点高氢氟酸在玻璃上刻花纹 D焦炭具有可燃性焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅 与氢氟酸和玻璃反应无关,C错误;焦炭具有可燃性,与焦炭还原二氧化硅无关,D错误。 答案 A 4.(2016·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 解析煤的气化和液化是通过化学变化将煤转化为气体和液体燃料的先进洁净煤技术,可以减少污染物的排放,A项正确;石油等化石燃料为不可再生能源,加快化石燃料的开采和使用,会破坏环境,加重环境污染,B项错误; 可降解塑料不会造成“白色污染”,C项正确;将秸秆转化为乙醇燃料,可以减少PM2.5的产生,D项正确。 答案 B 5.(2017·吉林大学附中月考)下列有关说法错误的是() A.氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中 B.玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐

碳硅及化合物

《碳和硅》复习学案 碳族元素包括(填符号和名称) 主要化合价为其中碳硅化合价稳定,铅化合价稳定。 考点一.碳单质 1.碳元素在周期表中的位置碳元素是形成化合物 种类最多的元素 2.常见的碳单质有 他们之间的关系是 3.碳单质的化学性质 常温下,碳单质很稳定,高温下能与许多物质反应。 (1)可燃性: (2)还原性 ① H 2 O ② CO 2 ③ SiO 2 ④ CuO ⑤浓H 2SO 4 ⑥浓HNO 3 考点二、碳的氧化物 1.一氧化碳CO (1)物理性质: 色味体,易与人体血红蛋白结合使其失去携氧能力而使人中毒。溶于水,因 故(能或不能)用排空气法收集。 (2)化学性质:属氧化物,不能与碱反应。能还原部分金属氧化物。

CO与Fe2O3 CO与CuO 2.二氧化碳CO2 物性:色味体,溶于水,密度空气密度。 化性: ⑴酸性氧化物 CO2通入澄清石灰水 CO2与生石灰 CO2 (能或不能)使石蕊试液变红 向一定量的NaOH溶液中通入CO2,直至CO2过量的化学方程式 离子方程式 ⑵与过氧化钠反应 ⑶与镁反应 ⑷向一定量的Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2,直至CO2过量的化学方程式 离子方程式 ⑸向漂白粉溶液中通入CO2的离子方程式 该反应证明酸性H2CO3 HClO ⑹向苯酚钠溶液中通入少量CO2的离子方程式 该反应证明酸性H2CO3 苯酚 考点三、硅和二氧化硅 1. 硅硅元素在周期表中的位置 ①硅的存在形式:自然界中全部以___ _态存在,地壳中含量仅次于 ②硅的物性:单质硅有_____ 和_____ 两种,晶体硅是__ __色、有___

光泽,硬而脆的固体,是良好的_ ______材料 ③原了结构特点:原子结构示意图,硅原子既不容易 电子,也不容易电子,因而性质比较,在其形成的化合物中,硅通常显价。 ④硅的化性: 与O2反应: 与F2反应: 与HF反应: 与NaOH反应: ⑤硅的用途:制造____ _ 、_______、硅整流器、太阳能电池等。 2. SiO2氧化物 物性:熔点,硬度 化性: ①与NaOH溶液反应: 思考:实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用塞不用塞。试解释其原因? ②与碱性氧化物反应: ③与HF酸反应: 利用此反应可用HF的溶液来玻璃。 ④制取粗硅: 用途:制造石英表中的压电材料和现代通讯材料。考点四、硅酸盐与无机非金属材料 1. 硅酸盐:成分复杂,多用氧化物的形式表示它们的组成。 例镁橄榄石(Mg 2SiO 4 ): ; 高岭石[Al 2Si 2 O 5 (OH) 4 ]: ;

硅及其化合物专题练习(基础)

硅及其化合物专题练习 1.二氧化硅又称硅石,是制备硅及其含硅化合物的重要原料。部分转化过程如图所示,下列说法正确的是() A. SiO2既能与HF反应,又能与NaOH反应,属于两性氧化物 B.因为在高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以H2SiO3的酸性比H2CO3强C. SiO2在高温条件下能与过量的碳反应生成SiC,体现了二氧化硅的氧化性 D.除Si的制取过程中涉及的反应外,图中所示其他反应都是非氧化还原反应2.下表中括号内物质是杂质,试将除杂试剂及分离方法填入表内。 3.太阳能的开发和利用是21世纪的一个重要课题,制造太阳能电池需要高纯度的硅,其提纯过程如下: ①先把含杂质的粗硅转化为三氯甲硅烷(SiHCl3):Si+3HCl SiHCl3+H2,把所得的三氯甲硅烷蒸馏提纯。 ②用氢气还原三氯甲硅烷,即得高纯硅:SiHCl3+H2Si+3HCl。 回答下列问题: (1)关于上述两个反应,下列叙述正确的是()(填字母,下同) A.两个反应都属于氧化还原反应 B.两个反应中,硅元素都被氧化 C.两个反应中,氢元素都被氧化 D.两个反应都是置换反应 (2)在电炉里石英砂(主要成分为SiO2)与物质X反应制得粗硅,你认为物质X应具有的性质是() A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.碱性

(3)实验室里可用过量的金属镁与研细的石英粉加热制取少量的粗硅,反应的化学方程式是________________。 (4)简述如何除去上述加热后的固体中的杂质,得到较纯的粗硅:____________________,反应的离子方程式是____________________。 4.有A、B、C三种不溶于水的固体。A是某元素的一种单质,它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热氢氧化钠溶液,再往所得溶液中加入过量盐酸时,析出白色胶状沉淀D。此沉淀干燥后,成为不溶于水的白色粉末,这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C在高温时软化,无固定熔点。 (1)根据以上事实,形成单质A的元素名称为____________, C的名称为__________。 (2) B固体溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是______________________。 (3)生成白色胶状沉淀D的化学方程式是____________________________。 (4)由B制取C的化学方程式是______________________。 5.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______。 (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→C:________________________。 6.常见物质之间的转化关系如下图所示:

碳、硅及其化合物的化学方程式和离子方程式(精选.)

碳硅及其化合物的化学方程式和离子方程式 碳及其化合物的化学方程式和离子方程式 一、碳 1、碳在少量的氧气中燃烧:2C+O22CO 2、碳在足量的氧气中燃烧:C+O2CO2 3、碳和硫蒸气高温反应:C+2S CS2 4、碳和氧化铁在高温下反应:2Fe2O3+3C2Fe+3CO2↑ 5、碳粉与氧化铜共热:2CuO+C2Cu+CO2↑ 6、碳和水蒸气高温反应:C+H2O CO+H2 7、碳和二氧化碳在高温下反应:C+CO22CO 8、碳与浓硫酸共热:C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O 9、碳与浓硝酸共热:C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O 10、碳与稀硝酸共热:3C+4HNO33CO2↑+4NO ↑+2H2O 11、工业上制备粗硅:SiO2+2C Si+2CO↑ 12、工业上制备金刚砂:SiO2+3C SiC+2CO↑ 13、工业上制备碳化钙:CaO+3C CaC2+CO↑ 二、一氧化碳 1、一氧化碳在氧气中燃烧:2CO+O22CO2 2、一氧化碳气体和氧化铁在高温下反应:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 3、一氧化碳通过灼热的氧化铜:CuO+CO Cu+CO2 4、一氧化碳和水蒸气反应:CO+H2O CO2+H2 三、二氧化碳 1、镁在二氧化碳中燃烧:2Mg+CO22MgO+C 2、碳和二氧化碳在高温下反应:C+CO22CO

3、氧化钠与二氧化碳反应:Na2O+CO2Na2CO3 4、氧化钙与二氧化碳反应:CaO+CO2CaCO3 5、过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2↑ 6、二氧化碳和水反应:CO 2+H2O H2CO3 7、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O 2OH-+CO2CO32-+H2O 8、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳:NaOH+CO2NaHCO3 OH-+CO2HCO3- 9、工业上生产碳铵:NH3+CO2+H2O NH4HCO3 10、向澄清石灰水中通入二氧化碳:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O 11、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 CO32-+CO2+H2O2HCO3- 12、向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 2Na++CO32-+CO2+H2O2NaHCO3↓13、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体:2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3 2AlO2-+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+CO32-14、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体:NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3 AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3↓+HCO3-15、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3↓+Na2CO3 SiO32-+CO2+H2O CO32-+H2SiO3↓ 16、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳:Na2SiO3+2CO2+2H2O H2SiO3↓+2NaHCO3 SiO32-+2CO2+2H2O2HCO3-+H2SiO3↓

纳米硅碳负极材料研究报告

纳米硅碳负极材料研究报告 0引言 自1991年SONY公司以石油焦炭为负极材料将锂离子电池推向商业化以来,因其出色的循环寿命、较高工作电压、高能量密度等特性,锂离子电池一经推出就受到人们的广泛关注,迅速成为能源储存装置中的明星。近年来,随着新能源交通工具(如EV和HEV)的发展,对锂离子电池提出了更高的要求。作为锂离子电池关键部分的负极材料需要具备在Ii 的嵌入过程中自由能变化小,反应高度可逆;在负极材料的固态结构中有高的扩散率;具有良好的电导率;优良的热力学稳定性以及与电解质良好的相容胜等。研究者们通过开发具有新颖纳米结构的碳材料和非碳材料,来提高作为锂离子电池负极的嵌铿性能。然而,这些新颖的材料,如Sn, Si, Fe、石墨烯、碳纳米管,等,虽然其理论嵌铿容量较高(Sn和Si的理论嵌铿容量分别为994mAh/g和4 200 mAh/g ,但由于制备工艺相当复杂,成本较高,而且在充放电过程中存在较大的体积变化和不可逆容量。因此,若将其进行商业化应用还需要解决许多问题。 锂离子电池具有高电压、高能量、循环寿命长、无记忆效应等众多优点,已经在消费电子、电动土具、医疗电子等领域获得了少’一泛应用。在纯电动汽车、混合动力汽车、电动自行车、轨道交通、航空航天、船舶舰艇等交通领域逐步获得推少’一。同时,锉离子电池在大规模可再生能源接入、电网调峰调频、分布式储能、家庭储能、数据中心备用电 源、通讯基站、土业节能、绿色建筑等能源领域也显示了较好的应用前景 1不同负极材料的特点评述 天然石墨有六方和菱形两种层状品体结构同,具有储量大、成本低、安全无毒等优点。在锉离子电池中,天然石墨粉末的颗粒外表面反应活性不均匀,品粒粒度较大,在充放电过程中表面品体结构容易被破坏,存在表面SEI膜覆盖不均匀,导致初始库仑效率低、倍率性能不好等缺点。为了解决这些问题,可以采用颗粒球形化、表面氧化、表面氟化、表面包覆软碳、硬碳材料以及其它方式的表面修饰和微结构调整等技术对天然石墨进行改性处理。从成本和性能的综合考虑,目前土业界石墨改性主要使用碳包覆土艺处理。商业化应用的改性天然石墨比容量为340~ 370 mA·h/g,首周库仑效率90%~93%,100% DOD循环寿命可达到1000次以上,基本可以满足消费类电子产品对小型电池的性能要求。 2硅碳负极材料应用前景 近年来,我国锂离子电池产业发展迅速,全球市场份额不断攀升,在大规模的锂离子电池产业投资的带动下,锂离子电池负极材料的需求不断上升。硅负极相比石墨负极具有更高的质量能量密度和体积能量密度,采用硅负极材料的锉离子电池的质量能量密度可以提升8%以上,体积能量密度可以提升10%以上,同时每千瓦时电池的成本可以下降至少3%,因此硅负极材料将具有非常广阔的应用前景。新能源汽车产业是全球汽车产业的发展方向,也是我国重要的新兴战略产业之一,未来10年将迎来全球汽车产业向新能源汽车转型和升级的战略机遇。新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。其中,纯电动汽车完全使用动力电池驱动,对电池容量需求最大,要求锉离子电池容量平均为30 kW /h。自2010年起,动力类锉离子电池受益于技术提升和成本降低,逐渐替代镍锅,镍氢电池,成为新能源汽车广泛使用的动力电池。根据中国汽车工业协会统计,我国新能源汽车产量由2011年的8000辆左右增至2015年的34万辆,而销量则由2011年的8000辆左右增至2015年的33万辆,年均复合增长率均超过150% o在各种利好政策的影响下,2014

碳硅及其化合物 讲义

碳族元素 Ⅰ.课标要求 通过实验了解硅及其化合物的主要性质,认识其在信息技术、材料科学等领域的应用。 Ⅱ.考纲要求 1.了解单质硅及其重要硅的化合物的主要性质及应用 3.能综合应用硅及硅的化合物知识 Ⅲ.教材精讲 1.本考点知识结构 2.碳族元素 ①碳族元素的特征:碳族元素原子最外层电子数为4,既不容易失去电子,又不容易得到电子,易形成共价键,难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大,熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。 ②碳族元素的化合价:碳族元素的主要化合价有+2,+4,其中铅+2价稳定,其余元素+4价稳定。 ③碳族元素的递变规律:从上到下电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引能力减弱,失电子的能力增强,从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。其中碳是非金属,锡、铅是金属,硅、锗是半导体材料。 ④碳族元素在自然界里的存在:自然界里碳有游离态和化合态两种;硅在地壳里无游离态,主要以含氧化合物的形式存在。 ⑤几种同素异形体:碳:金刚石、石墨、C60、C70等;硅:晶体硅,无定形硅。 3.碳 在常温下碳很稳定,只在高温下能发生反应,通常表现为还原性。

①燃烧反应 ②与某些氧化物的反应:C+CO22CO;C+2CuO CO2↑+2Cu; C+H2O CO+H2O(CO、H2的混合气体叫水煤气); 2C+SiO2Si+2CO↑ ③与氧化性酸反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O; C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 不溶于水,有毒(CO和血红蛋白结合,使血红蛋白无法和O2结合,而使细胞缺氧引起中毒),但由于CO无色无味因此具有更大的危险性。 ①可燃性 ②还原性:CO+CuO CO2+Cu,CO+H2O(g)CO2+H2O 直线型(O=C=O)非极性分子,无色能溶于水,密度大于空气,可倾倒,易液化。固态CO2俗称干冰,能升华,常用于人工降雨。实验室制法:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。 ①酸性氧化物一—酸酐 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(用于检验CO2) ②氧化性:CO 2+C2CO;2Mg+CO22MgO+C 6.碳酸盐 ①溶解性:Ca(HCO3)2>CaCO3;Na2CO3>NaHCO3。 ②热稳定性:Na2CO3>CaCO3;碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na2CO3>NaHCO3。 ③相互转化:碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用)

《非金属及其化合物》单元测试题(含答案)

第四章《非金属及其化合物》单元测试题 班级学号姓名得分 (满分100分) 一、选择题(本题含10小题,每题5分,共50分。) 1.将足量的CO2通入下列溶液中,能产生沉淀的是 A.硅酸钠溶液B.石灰水C.氯化钡溶液D.氯化钙溶液2.工业盐酸常呈黄色,其原因是 A.Cl-被空气中的O2氧化 B.混有可溶性杂质如Fe3+ C.溶有Cl2D.HCl在溶液中呈黄色 3.新制氯水与久置的氯水相比较,下列结论不正确的是 A.颜色相同B.前者能使有色布条褪色 C.都含有H+D.加AgNO3溶液都能生成白色沉淀 4.漂白粉的有效成分是 A.次氯酸钙B.氯化钙C.次氯酸D.次氯酸钙与氯化钙5.患甲状腺肿大是边远山区常见的地方病,下列元素对该病有治疗作用的是 A.钠元素B.氯元素C.碘元素D.铁元素 6.自来水可用氯气消毒,某学生用这种自来水去配制下列物质溶液,会产生明显的药品变质问题的是 A.NaNO3B.FeCl2C.Na2SO4D.AlCl3 7.亚硝酸(HNO2)参加反应时,既可作氧化剂,也可作还原剂。当它作还原剂时,可能生成的产物是 A.NH3B.N2 C.N2O3 D.HNO3 8.已知反应①2BrO3- + Cl2 =Br2 +2ClO3-②5Cl2 + I2 +6H2O=2HIO3 +10HCl ③ClO3- +5Cl-+6H+=3Cl2 +3H2O,下列物质氧化能力强弱顺序正确的是 A.ClO3->BrO3->IO3->Cl2B.BrO3->Cl2>C1O3->IO3- C.BrO3->ClO3->Cl2>IO3-D.Cl2>BrO3->C1O3->IO3- 9.SO2和Cl2都具有漂白性,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质,可观察到有色物质 A.立刻褪色B.慢慢褪色C.先褪色,后复原D.颜色不褪10.下列关于SO2的叙述,正确的是 A.SO2既可以是含硫物质的氧化产物,又可以是含硫物质的还原产物 B.SO2是硫酸的酸酐 C.大气中SO2的主要来源是汽车排出的尾气 D.SO2具有漂白性,因而可以使石蕊试液褪色 二.填空题(14分) 11.防治碘缺乏病的碘添加剂是KIO3(如加碘盐),可用盐酸酸化的KI淀粉混合液检验食盐

碳、硅及其化合物的方程式

碳及其化合物的方程式 一、碳 1、碳在少量的氧气中燃烧:2C+O22CO 2、碳在足量的氧气中燃烧:C+O2CO2 3、碳和硫蒸气高温反应:C+2S CS2 4、碳和氧化铁在高温下反应:2Fe2O3+3C2Fe+3CO2↑ 5、碳粉与氧化铜共热:2CuO+C2Cu+CO2↑ 6、碳和水蒸气高温反应:C+H2O CO+H2 7、碳和二氧化碳在高温下反应:C+CO22CO 8、碳与浓硫酸共热:C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O 9、碳与浓硝酸共热:C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O 10、碳与稀硝酸共热:3C+4HNO33CO2↑+4NO ↑+2H2O 11、工业上制备粗硅:SiO2+2C Si+2CO↑ 12、工业上制备金刚砂:SiO2+3C SiC+2CO↑ 13、工业上制备碳化钙:CaO+3C CaC2+CO↑ 二、一氧化碳 1、一氧化碳在氧气中燃烧:2CO+O22CO2 2、一氧化碳气体和氧化铁在高温下反应:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 3、一氧化碳通过灼热的氧化铜:CuO+CO Cu+CO2 4、一氧化碳和水蒸气反应:CO+H2O CO2+H2 三、二氧化碳 1、镁在二氧化碳中燃烧:2Mg+CO22MgO+C 2、碳和二氧化碳在高温下反应:C+CO22CO 3、氧化钠与二氧化碳反应:Na2O+CO2Na2CO3

4、氧化钙与二氧化碳反应:CaO+CO2CaCO3 5、过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2↑ 6、二氧化碳和水反应:CO2+H2O H2CO3 7、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O 2OH-+CO2CO32-+H2O 8、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳:NaOH+CO2NaHCO3 OH-+CO2HCO3- 9、工业上生产碳铵:NH3+CO2+H2O NH4HCO3 10、向澄清石灰水中通入二氧化碳:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O 11、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 CO32-+CO2+H2O2HCO3- 12、向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 2Na++CO32-+CO2+H2O2NaHCO3↓ 13、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体:2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3 2AlO2-+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+CO32- 14、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体:NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3 AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3↓+HCO3- 15、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3↓+Na2CO3 SiO32-+CO2+H2O CO32-+H2SiO3↓ 16、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳:Na2SiO3+2CO2+2H2O H2SiO3↓+2NaHCO3 SiO32-+2CO2+2H2O2HCO3-+H2SiO3↓ 17、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体:CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2

硅碳负极材料复合方式

硅碳负极材料复合方式 锂离子电池具有能量密度高、开路电压高、循环寿命长等优点,被广泛应用于计算机、手机、EV以及其它便携式电子设备中。目前锂电池的商业化程度较高,作为锂电池的四大主材(正极材料、负极材料、隔膜、电解液)之一,负极材料的性能对电池性能具有关键影响,负极材料种类如图1所示。目前市场上锂电厂商主要选择石墨材料作为锂电池的负极材料,石墨属于碳负极材料中的一种,包括人造石墨和天然石墨。 图1.锂电池负极材料种类 石墨是较为理想的负极材料,由于其具有良好的循环稳定性、优异的导电性且层状结构具有良好的嵌锂空间,被广泛用于锂电池中。随着国家对于锂电

池性能要求的不断提高,石墨作为负极材料的不足也逐渐显露出来,例如克容量低(372mAh/g)、循环次数较多时层状结构容易剥离脱落等,限制了锂电池比能量和性能的进一步提升。科研工作者致力于寻找一种可以替代碳负极材料的材料。 由于硅可以和锂形成二元合金,且具有很高的理论容量(4200mAh/g)而备受关注。另外,硅还具有低的脱嵌锂电压平台(低于0.5VvsLi/Li+),与电解液反应活性低,在地壳中储量丰富、价格低廉等优点,是一种非常具有前景的锂电池负极材料。 图2.石墨与硅的结构比较 但是硅作为锂电池负极具有致命的缺陷,充电时锂离子从正极材料脱出嵌入硅晶体内部晶格间,造成了很大的膨胀(约300%),形成硅锂合金。放电时锂离子从晶格间脱出,又形成成了很大的间隙。单独使用硅晶体作为负极材料容易产生以下问题:

第一、在脱嵌这个过程中,硅晶体体积出现了明显的变化,这样的体积效应极易造成硅负极材料从集流体上剥离下来,导致极片露箔引起电化学腐蚀和短路等现象,影响电池的安全性和使用寿命。 第二、硅碳为同一主族元素,在首次充放电时同样也会形成SEI包覆在硅表面,但是由于硅体积效应造成的剥落情况会引起SEI的反复破坏与重建,从而加大了锂离子的消耗,最终影响电池的容量。 结合碳材料和硅材料的优缺点,经常将两者复合来使用,以最大化提高其实用性。通常根据碳材料的种类可以将复合材料分为两类:硅碳传统复合材料和硅碳新型复合材料。其中传统复合材料是指硅与石墨、MCMB、炭黑等复合,新型硅碳复合材料是指硅与碳纳米管、石墨烯等新型碳纳米材料复合。不同材料之间会形成不同的结合方式,硅碳材料的复合方式/结构主要有以下几种: 一、核桃结构 图3.核桃结构硅碳复合材料

硅及其化合物专项练习

硅及其化合物专项练习 1、判断下列说法是否正确 (1)最早使用的半导体材料是硅。( ) (2)单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。( ) (3)晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,能导电。( ) (4)含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性。( ) 2、材料与化学密切相关,表中对应关系错误的是( )。 3过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中,不正确的是( )。 A .高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片 B .硅可由二氧化硅还原制得 C .低温时,硅与水、空气和酸不反应,但能与氢氟酸反应 D .自然界中硅的储量丰富,自然界中存在大量的单质硅 4、下列关于硅及硅的化合物的叙述中正确的是( ) A .粗硅制备时,发生的反应为:C +SiO 2=====高温 Si +CO 2↑ B .硅元素在地壳中的含量居第二位,自然界中既有游离态的硅,又有化合态的硅 * C .水晶项链和瓷盘都是硅酸盐产品 D .二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 5、在一定条件下,下列物质不能和SiO 2反应的是( ) ①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 A .③⑤⑦ B .⑤⑦ C .①⑤ D .⑤ 6、下列关于二氧化硅的叙述中正确的是( ) ①SiO 2能与水反应生成硅酸;②SiO 2对应的水化物是可溶性弱酸;③硅原子和碳原子的最外层电子数相同,SiO 2和CO 2分子结构也相同;④SiO 2既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应,但SiO 2是酸性氧化物;⑤SiO 2中硅元素为+4价,故SiO 2有氧化性;⑥在SiO 2中每个硅原子结合2个氧原子 A .①③⑤ B .①④⑥ C .只有③ D .只有④⑤ 7、下列说法中,正确的是( ) A .SiO 2和CO 2均由分子直接构成 》 B .CO 2、SiO 2都是酸性氧化物,不与任何酸反应 C .CO 2和SiO 2都是酸性氧化物,在一定条件下都能和氧化钙反应

碳、硅及其化合物

碳、硅及其化合物 基础落实(一) 碳及其重要化合物 1.碳单质 (1)存在:碳单质的存在形式有金刚石、石墨、木炭、足球烯,它们互为同素异形体。 (2)结构 金刚石:正四面体空间网状结构; 石墨:平面正六边形层状结构。 (3)物理性质:金刚石熔点高、硬度大;石墨熔点高、质软,有滑腻感,是电的良导体。 (4)主要化学性质——还原性 可燃性 2C +O 2(不足)=====点燃 2CO 、C +O 2(足量)=====点燃 CO 2 与氧化 物反应 CuO :2CuO +C=====△2Cu +CO 2↑(冶炼金属) SiO 2:SiO 2+2C=====高温Si +2CO ↑(制取粗硅) H 2O :C +H 2O(g)=====高温CO +H 2(制取水煤气) 与强氧化 性酸反应 浓H 2SO 4: C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 浓HNO 3: C +4HNO 3(浓)=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 60载体。 2.碳的两种常见氧化物 (1)一氧化碳(CO) 无色有毒气体,难溶于水,中毒原理是CO 与血红蛋白结合,缺氧中毒。 ①可燃性:2CO +O 2=====点燃 2CO 2,淡蓝色火焰,可作燃料。 ②还原性:CO +CuO=====△Cu +CO 2,用于冶炼金属。 (还原CuO) (2)二氧化碳(CO 2) ①物理性质:CO 2是一种无色、无味的气体,能溶于水,固态CO 2俗称干冰。 ②化学性质:与H 2O 、Na 2O 、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg 反应的化学方程式分别为CO 2 +H 2O H 2CO 3、Na 2O +CO 2===Na 2CO 3、CO 2+Ca(OH)2===CaCO 3↓+H 2O 、2Mg + CO 2=====点燃 2MgO +C 。 ③CO 2的制法:用大理石与稀盐酸或稀硝酸发生反应的离子方程式:CaCO 3+2H + ===Ca 2 + +CO 2↑+H 2O 。

碳、硅及其化合物知识系统及重要化学方程式的再书写

本章知识系统及重要化学方程式的再书写 1.碳、硅及其化合物 (1)知识网络构建 (2)重要反应必练 写出下列反应的化学方程式,是离子反应的写离子方程式。 ①Si 和NaOH 溶液的反应 Si +2OH -+H 2O===SiO 2- 3+2H 2↑; ②SiO 2和NaOH 溶液的反应 SiO 2+2OH -===SiO 2- 3+H 2O ; ③SiO 2和C 的反应 SiO 2+2C=====高温 Si +2CO ↑; ④SiO 2和氢氟酸的反应 SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O ; ⑤向Na 2SiO 3溶液中通入过量CO 2气体 SiO 2-3+2CO 2+2H 2O===H 2SiO 3↓+2HCO -3; ⑥Mg 在CO 2中燃烧 2Mg +CO 2=====点燃 2MgO +C ; ⑦向澄清石灰水中通入少量CO 2气体 Ca 2++2OH -+CO 2===CaCO 3↓+H 2O ; ⑧向澄清石灰水中通入过量CO 2气体 OH -+CO 2===HCO - 3; ⑨除去CO 2中的CO CO +CuO=====△CO 2+Cu ; ⑩生产普通玻璃的原理 Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑、

CaCO 3+SiO 2=====高温 CaSiO 3+CO 2↑。 2.氯气及其化合物 (1)知识网络构建 (2)重要反应必练 写出下列反应的化学方程式,是离子反应的写离子方程式。 ①Cl 2和H 2O 的反应 Cl 2+H 2O H ++Cl - +HClO ; ②Cl 2和NaOH 溶液的反应 Cl 2+2OH -===Cl -+ClO -+H 2O ; ③Cl 2和石灰乳的反应 Cl 2+Ca(OH)2===Ca 2++Cl -+ClO -+H 2O ; ④把Cl 2通入到Na 2SO 3溶液中 Cl 2+SO 2-3+H 2O===SO 2-4+2H ++2Cl - ; ⑤将Cl 2和SO 2混合通入H 2O 中 SO 2+Cl 2+2H 2O===4H ++2Cl -+SO 2- 4; ⑥将Cl 2通入到氢硫酸溶液中 Cl 2+H 2S===S ↓+2H ++2Cl -; ⑦将浓盐酸和MnO 2混合加热 MnO 2+4H ++2Cl -=====△ Mn 2++Cl 2↑+2H 2O ; ⑧电解饱和食盐水 2Cl -+2H 2O=====电解Cl 2↑+H 2↑+2OH - ; ⑨将浓盐酸与漂白液混合 Cl -+ClO -+2H +===Cl 2↑+H 2O ; ⑩将浓盐酸与KClO 3溶液混合 6H ++5Cl -+ClO -3===3Cl 2↑+3H 2O ; ?向KMnO 4固体滴加浓盐酸

碳、硅及其化合物的化学方程式

碳及其化合物的化学方程式1、碳在少量的氧气中燃烧: 2、碳在足量的氧气中燃烧: 3、碳和水蒸气反应: 4、碳和氧化铁反应: 5、碳粉与氧化铜共热: 6、工业上制备粗硅: 7、碳和二氧化碳反应: 8、碳与浓硫酸共热: 9、碳与浓硝酸共热: 10、碳与稀硝酸共热: 11、一氧化碳在氧气中燃烧: 12、一氧化碳气体和氧化铁反应: 13、一氧化碳通过灼热的氧化铜: 14、一氧化碳和水蒸气反应: 15、镁在二氧化碳中燃烧: 16、碳和二氧化碳在高温下反应: 17、氧化钠与二氧化碳反应: 18、氧化钙与二氧化碳反应: 19、过氧化钠与二氧化碳反应: 20、二氧化碳和水反应: 21、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳:

22、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳: 23、向澄清石灰水中通入二氧化碳: 24、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体: 25、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体: 26、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体: 27、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳: 28、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳: 29、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体: 30、向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体: 31、向次氯酸钠溶液中通入二氧化碳气体: 32、向次氯酸钙溶液中通入二氧化碳: 33、碳酸钙溶于稀盐酸: 34、碳酸钙溶于醋酸: 35、碳酸钙与二氧化硅反应: 36、高温分解碳酸钙: 37、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体: 38、碳酸氢钙与盐酸反应: 39、向碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液: 40、向碳酸氢钙溶液中加入足量氢氧化钠溶液: 41、向碳酸氢钙溶液中加入石灰水: 42、碳酸氢钙溶液与碳酸钠溶液反应:

(完整版)硅及其化合物测试题

硅及其化合物测试题 一、选择题(单选题) 1.新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷,合成这些物质需在高温条件下进行,在合成工艺中必须注意() A.通入足量的氧气B.避免与氧气接触 C.可在氮气气氛中合成D.通入少量氧气 2.高温下的反应SiO2+3C=SiC+2CO↑中,氧化剂和还原剂的质量比为() A.1:2 B.2:1 C.1:3 D.5:3 3.在300℃时,某无色气体X与红热的碳反应生成无色气体Y,Y能跟灼热的CuO反应又生成气体X,则X、Y分别是() A.H2O(g)、H2B.O2、H2C.CO2、CO D.CO、CO2 4.下列离子方程式正确的是() A.水玻璃加盐酸:SiO32-+2H+=H2SiO3↓B.小苏打和烧碱溶液:HCO3-+OH-=CO2+H2O C.石灰石溶于盐酸:CO32-+2H+=H2O+CO2↑ D.石英溶于NaOH溶液:Si4++2O2-+2OH-=SiO32-+H2O 5.下列物质固态时,不存在分子的是() A.二氧化硅B.二氧化硫C.二氧化碳D.三氧化硫 6.除去SiO2固体中混有的CaCO3固体,方法正确的是() A.加水,过滤B.加热C.加盐酸,过滤D.加NaOH溶液,过滤 7.下列变化中,不可能通过一步反应实现的是() A.SiO2→Na2SiO3B.SiO2→H2SiO3C.CuSO4→CuCl2D.Cu(OH)2→CuO 8.下列离子在水溶液中能大量共存的是() A.H+、K+、HCO3-、Ca2+ B.OH-、Na+、Mg2+、HCO3- C.Na+、H+、Cl-、NO3-D.Na+、SiO32-、H+、Cl- 9.10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应,产生CO20.1mol,则此样品中可能含有的杂质是()A.KHCO3和MgCO3B.SiO2和MgCO3C.K2CO3和SiO2D.无法确定 10.把xmol的CO2通入含ymol Ca(OH)2的澄清石灰水中,充分反应,下列叙述不正确的是( ) A.当x≤y时,生成100x g沉淀 B.当y<x时,生成100y g沉淀 C.当y<x<2y时,生成100(2y-x) g沉淀 D.当2y≤x时,生成的沉淀全部溶解 11.将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液;②Na2SiO3溶液;③NaAlO2溶液;④饱和Na2CO3溶液;⑤Ca(OH)2溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是() A.①②③④⑤B.②③④ C.②④⑤D.①②④ 12.下列关于硅和硅的化合物的叙述,不正确的是() ①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似,都是立体网状结构②硅是地壳中含量最多的非金属元素③晶体硅是良好的半导体材料④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的⑥SiO2是酸性氧化物,它可溶于水生成硅酸 A.①②⑥B.①⑤⑥C.③④⑤⑥D.②⑤⑥

硅碳负极研究发展现状

(姜玉珍山东青岛青岛华世洁环保科技有限公司) 锂离子电池以能量密度高、循环寿命长和对环境友好等优点正在逐步取代镍氢电池,成为最有前途的储能装置。特别在最近几年,随着新能源汽车、便携式电子产品的高速发展,锂离子电池得到了更广泛的关注和更为深入的研究。 负极材料是锂离子电池的重要组成部分,它直接影响着电池的能量密度、循环寿命和安全性能等关键指标。未来的锂离子电池负极材料必须向高容量方向发展,才能解决现有电池能量密度低的问题。硅材料是一种具有超高比容量(理论容量4200 mAh/g)的负极材料,是传统碳系材料容量的十余倍,且放电平台与之相当,因此被视作下一代锂离子电池负极材料的首选。 然而,纯硅在充放电过程中会发生巨大的体积变化(体积膨胀率300%),导致其粉化,进而影响到电池的安全性。另一方面,纯硅的电子导电率较低,很难提升锂离子电池的大电流充放电能力。针对上述两方面问题,国内外学者展开了大量的研发工作,本文就硅碳负极的研究发展现状进行综述。 1、硅碳负极目前存在的主要问题 在锂离子电池首次充电过程中,锂离子嵌入硅碳负极造成硅的体积膨胀,放电时,随着锂离子的脱出,硅碳负极体积收缩,硅的这种体积上的变化会产生大量的不可逆容量损失。造成首次放电效率低。随着充放电循环次数的增加,硅的体积膨胀会使得初次形成的SEI膜不断遭到破坏,同时体积膨胀会露出新鲜的负极表面,新鲜表面又会与电解液、锂离子反应再次形成SEI膜,如此循环往复,锂离子电池的容量不断降低,循环衰减严重,导致寿命降低。此外,纳米级的硅粉价格较高,硅碳负极成本问题也是制约其发展的又一因素。针对首次效率低、循环容量衰减严重的问题,专家学者们通过复合改性、纳米化等各种方式进行研究。 2、硅碳负极制备方法 、静电纺丝 吉林师范大学的曲超群等人通过静电纺丝制备出了硅碳负极粉料。其过程为:将PVP溶于乙醇制备L的溶液,按照Si:PVP=1:5加入硅粉,磁力搅拌、超声分散均匀,以静电纺丝方式制备前驱体,所得纺丝前驱体在马弗炉中以5 ℃/min的速率升温至230℃预氧化30 min,然后置于通有氩气保护的管式炉中650℃烧结7 h随炉冷却后即得Si/C复合材料。材料首次放电容量为g,库伦效率%,第20次循环时材料的放电容量仍能够维持在 mAh/g。 图1、Si/C 复合负极材料在倍率下的充放电曲线但是,该材料的倍率特性较差,将放电倍率提高到到,材料的放电容量为 mAh/g。再次变换充放电倍率至时,材料的放电容量仅为mAh/g。 、高温裂解沥青 西安建筑科技大学的栾振星等人通过高温裂解沥青的方式制备出了硅/碳/碳纳米管复合材料。该方法是将碳纳米管浸入H 2 SO 4 /HNO 3 溶液中震荡搅拌12H,空气中高温处理4H,将纳米硅、碳纳米管放入甲苯超声分散,然后将其按比例倒入溶于甲苯的沥青溶液中,搅拌均匀后真空

碳硅及其化合物

基础课时1碳、硅及其重要化合物 [最新考纲] 1. 了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。 2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。 3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。 考点一碳、硅及其氧化物的性质 [知识梳理固考基] 1.碳、硅元素的存在形态 (1) 碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。碳的同素异形体有金刚石、石墨、 无定形碳、C60等。 (2) 硅元素在地壳中的含量占第二位,仅次于氧元素,全部以化合态存在,是种亲氧元素,单质硅有晶体和无定形两种。 2

②12c、13c、14c是碳的三种同位素而非同素异形体。 ③同素异形体之间的转化为化学变化,但不是氧化还原反应 3.碳、硅单质的化学性质 (1)碳的化学性质 足h), 点燃, “ L -------------------- *+ (). —C< 人 与O 反应—门,不址)… 点燃" ——21 +<)^=21() Array 浓硫眼工+ 2TI :丸锻}—与强H ft I C O. t -F2SO. * +2H <> 性栽反应彳浓硝酸「+ JIM)(^)丄 CO t I 1X()42H O ⑵硅的化学性质及制取 ①与氢氟酸反应:Si + 4HF===SiF4 f+ 2H2_1 ②与NaOH溶液反应: Si+ 2NaOH+ H2O===Na2SiO3 + 2出仁 ③与O2 反应:Si+ O2==^==SiO2。 ④工业制法: 用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅,反应的化学方程式为SiO_2+ 2C===== Si+ 2CO T。

提醒:①自然界中没有游离态硅,工业上常用焦炭在电炉中还原SiO2得到粗硅。 ②Si的还原性强于C,但C能还原SiO2生成Si,且氧化产物为CO:2C+ SiO2=1高=温= Si+ 2CO T,其原因是产物CO为气体,它的放出降低了生成物浓度,促使反应向正反应方向进行。且该反应必须在隔绝空气的条件下进行。

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