2021高考化学一轮复习专题4第1讲碳硅及其化合物学案新人教版 16页

第1讲 碳、硅及其化合物 ‎[考纲要求]‎ ‎1．掌握碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.掌握碳元素、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。4.了解碳、硅的单质及其重要化合物的制备方法。‎ 　碳、硅及其氧化物 ‎1.碳、硅元素在自然界的形态 ‎(1)碳元素在自然界中既有______态又有______态。碳的同素异形体有________、______、无定形碳、______等。‎ ‎(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于____元素，全部以______态存在，单质硅有______和________两种。‎ ‎2．碳、硅单质的结构及物理性质和用途比较 碳 硅 结构 金刚石：________结构 石墨：____结构 晶体硅：与________类似的________结构 物理 性质 金刚石熔点高、硬度____‎ 石墨熔点高、质____，有滑腻感 晶体硅为____色固体，有金属光泽、硬度____、熔点____‎ 用途 金刚石用于制造切割刀具，石墨用作____、铅笔芯 晶体硅用作______材料，制造硅芯片和硅太阳能电池 ‎3.碳、硅的化学性质 ‎(1)碳的化学性质 16‎ ‎(2)硅的化学性质 ‎①与氢氟酸反应：____________________。‎ ‎②与NaOH溶液反应：‎ Si＋2NaOH＋H2O===__________________。‎ ‎③与O2反应：________________。‎ ‎(3)硅的工业制法 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 ____________________。‎ ‎4．二氧化碳和二氧化硅 16‎ 二氧化硅 二氧化碳 结构 ‎____________结构，不存在单个分子 存在单个分子 主要物理 性质 硬度____，熔、沸点____，常温下为____体，不溶于水 熔、沸点____，常温下为气体，能溶于水 化学性质 ‎①与 水反 应　‎ 不反应 ‎__________________‎ ‎②与 酸反 应　‎ 只与氢氟酸反应：______________‎ 不反应 ‎③与 碱反 应　‎ ‎________________(盛碱液的试剂瓶用____塞)‎ CO2少量：__________________、‎ CO2过量：________________‎ ‎④与 盐反 应 如与Na2CO3反应：________________‎ 如与Na2SiO3反应：________________或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3‎ ‎⑤与 碱性 氧化 物反 应 如与CaO反应：________________‎ 如与Na2O反应：__________________‎ 用途 光导纤维、光学仪器、电子部件 制饮料、制碳酸盐 ‎[回扣判断](正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)碳有多种同素异形体，而氧不存在同素异形体(　　)‎ ‎(2)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质(　　)‎ ‎(3)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应(　　)‎ ‎(4)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨(　　)‎ ‎(5)向CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失(　　)‎ ‎(6)单质硅常用作半导体材料和光导纤维(　　)‎ ‎(7)硅在自然界中只以化合态的形式存在(　　)‎ ‎(8)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应(　　)‎ ‎(9)SiO2不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器(　　)‎ 16‎ ‎(10)Si→SiO2→H2SiO3均能进行一步转化(　　)‎ ‎(11)不能用SiO2与水反应的方法来制取硅酸，不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化(　　)‎ ‎(12)石英砂可用于生产单晶硅(　　)‎ ‎[重点提醒]‎ ‎1．SiO2和CO2都是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水；CO2与水反应生成碳酸，但SiO2不溶于水，故不能用SiO2与水反应制备硅酸。‎ ‎2．不能依据反应SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑来说明SiO2对应的水化物(即H2SiO3)的酸性比H2CO3强。‎ 对点速练 练点一　碳及其化合物的性质应用 ‎1．近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是(　　)‎ 石墨烯：从石墨中分离出来，是最薄、最坚硬的纳米材料 石墨炔：平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性 纳米碳管：具有优良的场发射性能，制作阴极显像管、储氢材料 A．石墨烯具有良好的导电性 B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体 C．石墨炔孔径略大于H2分子的直径，可作H2的提纯薄膜 D．上述三种物质与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同 ‎2．碳及其化合物与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．‎12C、‎13C、‎14C、C60、石墨烯、金刚石都是碳的同素异形体，用途广泛 B．用二氧化碳合成可降解的聚碳酸酯塑料，可以实现“碳”的循环利用 C．石墨烯和碳纤维都是新型有机高分子材料 D．碳纳米管是一种有机合成纤维，其比表面积大，可用作新型储氢材料 ‎3．确定混合气体(CO、CO2)中含有CO气体的实验设计方法。‎ 16‎ 按要求回答下列问题：‎ ‎(1)写出下列装置的作用：‎ A：________________________________________________________________________。‎ B：________________________________________________________________________。‎ E：________________________________________________________________________。‎ F：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)写出C中的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)确定混合气体中含有CO气体的实验现象：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 练点二　硅及其化合物性质应用 ‎4．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电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 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 ‎5．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：‎ SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．步骤①的化学方程式为SiO2＋CSi＋CO2↑‎ B．步骤①②③中每生成或反应1 mol Si，转移4 mol电子 C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应 D．SiHCl3(沸点为‎33.0 ℃‎)中含有少量的SiCl4(沸点为‎67.6 ℃‎)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3‎ 16‎ 练后总结 在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点 ‎ (1)高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅：‎ ‎ SiO2＋‎2CSi(粗)＋2CO↑‎ ‎ (2)粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：‎ Si＋3HClSiHCl3＋H2‎ ‎ (3)粗硅与干燥Cl2反应制得SiCl4：‎ ‎ Si(粗)＋2Cl2SiCl4‎ ‎ (4)SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅：‎ ‎ SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl ‎ (5)SiCl4与过量H2在高温下反应制得纯硅：‎ ‎ SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl ‎ (6)SiHCl3、SiCl4能与水发生反应：‎ ‎ SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑‎ ‎ SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl ‎ (7)SiH4在空气中易自燃：‎ SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O 　硅酸、硅酸盐、无机非金属材料 ‎1.硅酸的性质与用途 ‎2．硅酸盐的性质与表示方法 ‎(1)Na2SiO3水溶液俗称________，常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。‎ 16‎ ‎(2)硅酸钠溶液在空气中易变质，反应的化学方程式为______________________________。‎ ‎(3)硅酸盐组成的表示：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为____________，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为__________________。‎ ‎3．常见无机非金属材料 ‎(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。‎ ‎①常见硅酸盐材料比较 水泥 玻璃 陶瓷 生产原料 ‎__________‎ ‎__________‎ ‎__________‎ 主要设备 ‎__________‎ ‎__________‎ ‎__________‎ 生产条件 高温 ‎②玻璃生产中的两个重要反应：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)新型无机非金属材料 ‎①高温结构陶瓷　②生物陶瓷　③压电陶瓷 ‎[回扣判断](正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱(　　)‎ ‎(2)向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀，证明H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强(　　)‎ ‎(3)传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料(　　)‎ ‎(4)水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐产品(　　)‎ ‎(5)2MgO·SiO2中的酸根阴离子为SiO(　　)‎ ‎(6)水玻璃是混合物，可用于生产黏合剂和防火剂(　　)‎ ‎(7)硅胶是硅酸钠的水溶液失去水后形成的凝胶(　　)‎ ‎[重点提醒]‎ ‎1．氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。‎ ‎2．玻璃中含有二氧化硅，因此氢氟酸可用于雕刻玻璃，盛放氢氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶。‎ ‎3．NaOH溶液可以用玻璃瓶盛放，但不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶。‎ ‎4．硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。‎ 对点速练 练点一　硅酸、硅酸盐的性质及用途 ‎1．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是(　　)‎ 16‎ ‎①水玻璃是一种矿物胶，既不易燃烧也不受腐蚀 ‎②水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐制品 ‎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．①②　B．②③‎ C．①④ D．③④‎ ‎2．水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。‎ 如图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性碳有较高的经济价值 B．操作A与操作B完全相同 C．该流程中硅元素的化合价发生改变 D．反应器中发生的复分解反应为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ‎3．下列关于某博物院使用材料相关说法正确的是(　　)‎ A．展柜使用的钢化玻璃，其主要成分只有SiO2‎ B．墙体使用的砖瓦、水泥是硅酸盐制品 C．陈列的元青花瓷的原料有高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，也可以表示为Al2O3·SiO2·H2O D．展示的青铜器上有一层绿色物质可能是碱式碳酸铜，此绿色物质不溶于盐酸 练点二　无机非金属材料 ‎4．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英 C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 ‎5．宋代五大名窑分别为：钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是(　　)‎ A．窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化 16‎ B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料 C．高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物 D．陶瓷属于硅酸盐材料，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸 ‎6．氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下图所示：‎ 其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题：‎ ‎(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学反应方程式表示其原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是______________。‎ ‎(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学反应方程式为______________________________________________。‎ ‎(4)在反应⑤中，3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得1 mol 氮化硅粉末和8 mol A气体，则氮化硅的化学式为________________。‎ ‎(5)在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。‎ 写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎1.[2019·全国卷Ⅰ，7]陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是(　　)‎ A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 ‎2．[2018·江苏卷，1]CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是(　　)‎ A．光合作用 　　　 B．自然降雨 C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积 ‎3．[2017·全国卷Ⅱ，26]水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2‎ 16‎ ‎，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是________________，还可使用________代替硝酸。‎ ‎(2)沉淀A的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)加氨水过程中加热的目的是________________。沉淀B的主要成分为________、________(填化学式)。‎ ‎(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO＋H＋＋H‎2C2O4―→Mn2＋＋CO2＋H2O。实验中称取‎0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 mol·L－1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为________。‎ ‎4．[2019·天津卷，10]多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。‎ 回答下列问题：‎ Ⅰ.硅粉与HCl在‎300 ℃‎时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为________________________。SiHCl3的电子式为________________________。‎ Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：‎ ‎①SiCl4(g)＋H2(g)SiHCl3(g)＋HCl(g)　ΔH1>0‎ ‎②3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)　ΔH2<0‎ 16‎ ‎③2SiCl4(g)＋H2(g)＋Si(s)＋HCl(g)3SiHCl3(g)　ΔH3‎ ‎(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备，写出产生H2的电极名称____________(填“阳极”或“阴极”)，该电极反应方程式为________________________。‎ ‎(2)已知体系自由能变ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时反应自发进行。三个氢化反应的ΔG与温度的关系如图1所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是________________；相同温度下，反应②比反应①的ΔG小，主要原因是________________________。‎ ‎(3)不同温度下反应②中SiCl4转化率如图2所示。下列叙述正确的是____________(填序号)。‎ a．B点：v正>v逆 b．v正：A点>E点 c．反应适宜温度：480～‎‎520 ℃‎ ‎(4)反应③的ΔH3＝____________(用ΔH1，ΔH2表示)。温度升高，反应③的平衡常数K____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外，还有____________(填分子式)。‎ 16‎ 第四章　非金属及其化合物 第1讲　碳、硅及其化合物 基础精讲练 考点一 ‎1知识梳理 ‎1．(1)游离　化合　金刚石　石墨　C60　(2)氧　化合　晶体　无定形 ‎2．空间网状　层状　金刚石　空间网状　大　软　灰黑　大　高　电极　半导体 ‎3．(1)C＋O2CO2　‎2C＋O22CO　‎3C＋Fe2O33CO↑＋2Fe　‎2C＋SiO2Si＋2CO↑　C＋H2O(g)CO＋H2‎ C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　(2)Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑　Na2SiO3＋2H2↑　Si＋O2SiO2　(3)SiO2＋‎2CSi＋2CO↑‎ ‎4．空间立体网状　大　高　固　低　CO2＋H2OH2CO3　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O　SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　橡胶　CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　CO2＋NaOH===NaHCO3　SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑　Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3　SiO2＋CaOCaSiO3　Na2O＋CO2===Na2CO3‎ 回扣判断　答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×　(9)×　(10)×　(11)√　(12)√‎ ‎2对点速练 ‎1．解析：A项，石墨烯是一种新发现的材料，它的物理性质是拉力好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等；B项，同种元素的不同单质互称同素异形体；C项，碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H2分子的直径，可以容纳H2分子；D项，碳与浓硫酸反应产物均为二氧化碳和二氧化硫。‎ 答案：D ‎2．解析：‎12C、‎13C、‎14C都是碳元素的三种核素，不是同素异形体，A项错误；用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料，可以实现“碳”的循环利用，B项正确；石墨烯、碳纤维、碳纳米管都是碳的单质，是无机非金属材料，不是有机材料，C、D错误。‎ 16‎ 答案：B ‎3．答案：(1)除去混合气体中的CO2气体　检验混合气体中的CO2是否除尽　除去尾气中的CO2气体　除去尾气中的CO气体、防止污染环境 ‎(2)CO＋CuOCu＋CO2‎ ‎(3)B中无明显现象，C中的物质由黑色变成红色，D中的澄清石灰水变浑浊 ‎4．解析：硅是重要的半导体材料，可用于生产制造计算机中的芯片，A正确；‎2C＋SiO2Si＋2CO↑，B正确；常温下，Si的性质稳定，但可以与F2、HF、强碱溶液反应，C正确；自然界中不存在单质硅，D错误。‎ 答案：D ‎5．解析：A项，步骤①的化学方程式为SiO2＋‎2CSi＋2CO↑；B项，步骤②③中每生成或反应1 mol Si，转移2 mol电子；C项，硅能与氢氟酸反应生成SiF4和氢气；D项，SiHCl3和SiCl4的沸点相差较大，可通过蒸馏(或分馏)提纯SiHCl3。‎ 答案：D 考点二 ‎1知识梳理 ‎1．难　碳酸　Na2CO3＋H2SiO3↓　H2SiO3SiO2＋H2O　Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl ‎2．(1)水玻璃　(2)Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓　(3)Na2O·SiO2　CaO·3MgO·4SiO2‎ ‎3．(1)石灰石、黏土　纯碱、石灰石和石英　黏土　水泥回转窑　玻璃窑　陶瓷窑　Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑　CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑‎ 回扣判断　答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×‎ ‎2对点速练 ‎1．解析：水玻璃是Na2SiO3的水溶液，可用作防火剂和防腐剂，①正确；光导纤维的主要成分是SiO2，③不正确。‎ 答案：C 16‎ ‎2．解析：A项，稻壳灰来源广泛，价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，正确；B项，操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，错误；C项，二氧化硅中，硅元素的化合价是＋4价，硅酸钠中，硅元素的化合价是＋4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，错误；D项，由复分解反应的概念可知，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，不属于复分解反应，错误。‎ 答案：A ‎3．解析：钢化玻璃与普通玻璃的主要成分相同(只是制造的工艺不同)，主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，A项错误；砖瓦和水泥都是硅酸盐制品，B项正确；高岭土[Al2Si2O5(OH)4]应该表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，C项错误；铜绿是碱式碳酸铜，该物质可以与盐酸反应生成氯化铜而溶解，D项错误。‎ 答案：B ‎4．解析：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A项错误；纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B项错误；硅酸盐制品性质稳定、熔点高，C项正确；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D项错误。‎ 答案：C ‎5．解析：不同的金属氧化物颜色可能不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化称为窑变，故A正确；新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层，无机纤维等，氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，故B正确；瓷器主要是黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅，是混合物，故C错误；HF能与二氧化硅反应，陶瓷的成分是硅酸盐和二氧化硅，所以陶瓷不能用来盛装氢氟酸，故D正确。‎ 答案：C ‎6．解析：石英砂不能与碱性物质共同存放的实质是SiO2与碱性物质可以发生反应。反应①是石英砂与焦炭发生氧化还原反应，反应②是硅单质与Cl2反应，也是氧化还原反应。SiCl4水解可以看做Si结合四个OH－生成H4SiO4，H4SiO4不稳定失水生成H2SiO3，Cl－结合H＋生成HCl。氮化硅的化学式可通过题目信息运用质量守恒求得。结合题给信息，SiCl4与N2、H2反应可得到Si3N4和HCl。‎ 答案：(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ‎(2)①②‎ ‎(3)SiCl4＋3H2O===4HCl↑＋H2SiO3↓‎ ‎(4)Si3N4‎ ‎(5)3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl 真题全体验 ‎1．‎ 16‎ 解析：本题涉及的考点是传统硅酸盐材料陶瓷的有关性质，考查了学生对基础化学知识的再现、辨认、整合能力，体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养，并且弘扬了中华优秀传统文化。A项，氧化铁为红色固体，瓷器的青色不可能来自氧化铁，故错误。‎ 答案：A ‎2．解析：光合作用过程中植物吸收CO2，使CO2含量下降，A项不符合题意；自然降雨的过程会消耗CO2，使CO2含量下降，B项不符合题意；化石燃料燃烧时会产生CO2，使CO2含量上升，C项符合题意；碳酸盐能够与CO2反应生成可溶性的碳酸氢盐，消耗CO2，使CO2含量下降，D项不符合题意。‎ 答案：C ‎3．解析：‎ ‎(1)Fe3＋容易在pH较小时转化为沉淀，所以需要将Fe2＋氧化为Fe3＋。双氧水可以将Fe2＋氧化为Fe3＋且不会引入杂质。‎ ‎(2)二氧化硅不与强酸反应，但与HF反应，所以沉淀A是二氧化硅。SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。‎ ‎(3)加热可以促进Fe3＋、Al3＋水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。pH为4～5时Ca2＋、Mg2＋不沉淀，Fe3＋、Al3＋沉淀，所以沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3。‎ ‎(4)5Ca2＋～5H‎2C2O4～2KMnO4，n(KMnO4)＝0.050 0 mol/L×36.00 mL×10－‎3 L·mL－1＝1.80×10－3 mol，n(Ca2＋)＝4.50×10－3 mol，水泥中钙的质量分数为×100%＝45.0%。‎ 答案：(1)将Fe2＋氧化为Fe3＋　双氧水 ‎(2)SiO2　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ‎(3)防止胶体生成，易沉淀分离　Fe(OH)3　Al(OH)3‎ ‎(4)45.0%‎ ‎4．解析：Ⅰ.放热焓变为负值，书写热化学方程式时应标明物质状态。‎ Ⅱ.(1)电解KOH溶液，H2为还原产物，则产生H2的电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。‎ ‎(2)ΔG<0时反应自发进行，由图1可知温度高于1 ‎000 ℃‎时反应①的ΔG<0。反应①的ΔH1>0、ΔS1＝0，而反应②的ΔH2<0、ΔS2<0，相同温度下，ΔH对反应的影响较大，故反应①的ΔG较反应②大。‎ ‎(3)根据图2，在温度变化过程中D点SiCl4转化率最高，为平衡点。B点反应向正反应方向进行：v正>v逆，a项正确；E点温度比A点高，正反应速率：A点