PAGEPAGE12碳、硅及其化合物[江蘇考綱要求]———————————————————————————————————1．了解碳、硅及其重要化合物的主要性質(zhì)和重要應(yīng)用。2．相識物質(zhì)間轉(zhuǎn)化等方面的實(shí)際應(yīng)用。3．相識碳、硅及其化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)及用途碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)及用途[教材基礎(chǔ)—自熱身]1．單質(zhì)結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和用途碳硅元素的存在形式游離態(tài)和化合態(tài)化合態(tài)單質(zhì)的結(jié)構(gòu)金剛石：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；石墨：層狀結(jié)構(gòu)；C60(足球烯)：由多個五邊形和六邊形構(gòu)成的分子晶體硅：與金剛石類似的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)金剛石：熔點(diǎn)高、硬度大；石墨：硬度小、電的良導(dǎo)體晶體硅為灰黑色固體，有金屬光澤、熔點(diǎn)高、硬度大，有脆性用途金剛石用于制造切割刀具，石墨用于制造電極、鉛筆芯晶體硅用作半導(dǎo)體材料、硅芯片和硅太陽能電池2.化學(xué)性質(zhì)碳、硅在參與化學(xué)反應(yīng)時，一般表現(xiàn)還原性：[知能深化—掃盲點(diǎn)]提能點(diǎn)一硅單質(zhì)的特別性(1)Si的還原性強(qiáng)于C，但C卻能在高溫下還原出Si：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑。(2)非金屬單質(zhì)與堿液反應(yīng)一般無H2放出，但Si與堿液反應(yīng)卻放出H2：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。(3)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸反應(yīng)，但Si能與氫氟酸反應(yīng)：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑。(4)非金屬單質(zhì)大多為非導(dǎo)體，但Si為半導(dǎo)體。[對點(diǎn)練]1．下列關(guān)于硅的說法不正確的是()A．硅是非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體B．硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D．加熱到肯定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)解析：選C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑(尤其是在常溫下)，但常溫下仍能與氟氣、氟化氫和NaOH溶液等發(fā)生反應(yīng)，C錯誤。提能點(diǎn)二硅的工業(yè)制法(1)制取粗硅工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原SiO2得到含有少量雜質(zhì)的粗硅：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑。(2)粗硅提純①Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))SiCl4，②SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋4HCl。(3)留意問題①用焦炭還原SiO2，產(chǎn)物是CO而不是CO2。②粗硅中含碳等雜質(zhì)，與Cl2反應(yīng)生成的SiCl4中也含CCl4等雜質(zhì)，經(jīng)過分餾提純SiCl4后，再用H2還原，得到高純度硅。[對點(diǎn)練]2．(2024·南京一中月考)從石英砂制取高純硅的主要化學(xué)反應(yīng)如下：①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(純)＋4HCl關(guān)于上述反應(yīng)的敘述不正確的是()A．①③是置換反應(yīng)，②是化合反應(yīng)B．高溫下，焦炭與氫氣的還原性均強(qiáng)于硅C．任一反應(yīng)中，每消耗或生成28g硅，均轉(zhuǎn)移4mol電子D．高溫下在爐子里將石英砂、焦炭、氯氣、氫氣按比例混合就能得到高純硅解析：選D在氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性比還原產(chǎn)物的強(qiáng)，B正確；依據(jù)元素化合價(jià)的變更，每消耗或生成28g(1mol)硅，均轉(zhuǎn)移4mol電子，C正確；題中的三個反應(yīng)是在三個不同反應(yīng)器中發(fā)生，D錯誤。[題點(diǎn)全練—過高考]題點(diǎn)一C、Si的性質(zhì)1．下列關(guān)于C、Si兩種非金屬元素的說法中，正確的是()A．兩者結(jié)合形成的化合物是共價(jià)化合物B．在自然界中都能以游離態(tài)存在C．氫化物的熱穩(wěn)定性比較：CH4<SiH4D．最高價(jià)氧化物都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸解析：選AB項(xiàng)，Si在自然界中沒有游離態(tài)，錯誤；C項(xiàng)，穩(wěn)定性：CH4>SiH4，錯誤；D項(xiàng)，SiO2不能與水反應(yīng)，錯誤。2．常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()①硅與NaOH溶液②硅與鹽酸③硅與氫氟酸④二氧化硅與碳酸鈉⑤二氧化硅與NaOH溶液A．①②B．③④C．②⑤D．②④解析：選D①中發(fā)生反應(yīng)Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑；Si不與除氫氟酸外的其他酸反應(yīng)，②不反應(yīng)，③反應(yīng)；④中SiO2與Na2CO3反應(yīng)須要高溫，常溫下不反應(yīng)；⑤中發(fā)生反應(yīng)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。題點(diǎn)二Si的制取3．硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題：(1)制備硅半導(dǎo)體材料必需先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過程示意圖如下：①寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：______________________________。②整個制備過程必需嚴(yán)格限制無水無氧。SiHCl3遇水猛烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式：___________________________________________；H2還原SiHCl3過程中若混有O2，可能引起的后果是_________________________。(2)化學(xué)探討性學(xué)習(xí)小組在探究硅的制取方法時，從資料查閱到下列信息：Ⅰ.Mg在高溫條件下可與SiO2反應(yīng)；Ⅱ.金屬硅化物與稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸鹽和SiH4；Ⅲ.SiH4在空氣中自燃。他們依據(jù)信息進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)用足量稀H2SO4溶解Ⅰ試驗(yàn)獲得的固體產(chǎn)物時，發(fā)覺有爆鳴聲和火花；然后過濾、洗滌、干燥；最終稱量、計(jì)算，測得其產(chǎn)率只有預(yù)期值的63%左右。①Ⅰ試驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________。②用稀H2SO4溶解Ⅰ試驗(yàn)獲得固體產(chǎn)物時，產(chǎn)生爆鳴聲和火花的緣由是_____________________________________________________。解析：在SiHCl3中，把硅考慮為＋4價(jià)，則氫為－1價(jià)，氯為－1價(jià)，SiHCl3水解時，－1價(jià)氫還原水中＋1價(jià)的氫，生成氫氣。答案：(1)①SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1357K))Si＋3HCl②SiHCl3＋3H2O=H2SiO3↓＋H2↑＋3HCl高溫下，H2遇O2發(fā)生爆炸(2)①2Mg＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2MgO＋Si、2Mg＋Sieq\o(=,\s\up7(高溫))Mg2Si②Mg2Si與稀硫酸反應(yīng)生成的SiH4可自燃，即發(fā)生反應(yīng)Mg2Si＋2H2SO4=2MgSO4＋SiH4↑，SiH4＋2O2=SiO2＋2H2O碳、硅的氧化物碳、硅的氧化物[教材基礎(chǔ)—自熱身]1．結(jié)構(gòu)SiO2是空間網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，不存在單個分子；CO2中存在單個CO2分子。2．物理性質(zhì)(1)熔、沸點(diǎn)：SiO2的熔、沸點(diǎn)比CO2的熔、沸點(diǎn)高。(2)溶解性：CO2可溶于水，SiO2不溶于水。3．化學(xué)性質(zhì)二氧化硅二氧化碳與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2＋H2OH2CO3與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O不反應(yīng)與堿(NaOH)溶液反應(yīng)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(盛堿液的試劑瓶用橡膠塞)CO2少量：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2OCO2足量：CO2＋NaOH=NaHCO3與鹽反應(yīng)如與Na2CO3反應(yīng)：SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑如與Ca(ClO)2反應(yīng)：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO與堿性氧化物反應(yīng)如與CaO反應(yīng)：SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3如與Na2O反應(yīng)：CO2＋Na2O=Na2CO3主要用途作光導(dǎo)纖維，制光學(xué)儀器、電子部件，水晶可制作飾品制飲料、碳酸鹽，干冰用作制冷劑，人工降雨[知能深化—掃盲點(diǎn)]提能點(diǎn)一CO2與堿反應(yīng)產(chǎn)物的定量推斷CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)與CO2氣體的通入量有關(guān)，當(dāng)CO2通入少量時生成碳酸鹽，當(dāng)CO2通入過量時生成碳酸氫鹽；當(dāng)CO2的通入量介于兩者之間時，既有正鹽又有酸式鹽生成，因此推斷時肯定要留意CO2與堿之間量的關(guān)系。以CO2與NaOH溶液反應(yīng)為例：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2OCO2＋NaOH=NaHCO3當(dāng)n(OH－)∶n(CO2)的值不同時產(chǎn)物如下：[對點(diǎn)練]1．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將3.36LCO2氣體通入200mL1.00mol·L－1NaOH溶液中，充分反應(yīng)后溶液中c(COeq\o\al(2－,3))與c(HCOeq\o\al(－,3))的比值為(不考慮COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)的水解)()A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．1∶3解析：選Bn(CO2)＝eq\f(3.36L,22.4L·mol－1)＝0.150mol，n(NaOH)＝0.200L×1.00mol·L－1＝0.200mol，eq\f(n(NaOH),n(CO2))＝eq\f(0.200mol,0.150mol)＝eq\f(4,3)，即1<eq\f(n(NaOH),n(CO2))<2，產(chǎn)物為Na2CO3、NaHCO3，設(shè)其物質(zhì)的量分別為x、y，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x＋y＝0.2mol,x＋y＝0.15mol))，解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝0.05mol,y＝0.10mol))，所以eq\f(c(CO\o\al(2－,3)),c(HCO\o\al(－,3)))＝eq\f(1,2)。提能點(diǎn)二SiO2的特別性(1)SiO2是空間網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，不存在單個分子，這與CO2、SO2、SO3等酸性氧化物的單分子結(jié)構(gòu)不同。(2)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能干脆與水作用制備H2SiO3。(3)酸性氧化物一般不與酸反應(yīng)，但SiO2能與HF反應(yīng)：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O。(4)反應(yīng)：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，不能說明酸性的強(qiáng)弱。[對點(diǎn)練]2．下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是()A．都是共價(jià)化合物B．SiO2可用于制光導(dǎo)纖維，干冰可用于人工降雨C．都能溶于水且與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸D．都是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)解析：選CSiO2和CO2都只含有共價(jià)鍵，均為共價(jià)化合物，A項(xiàng)正確；干冰升華吸熱，可用于人工降雨，B項(xiàng)正確；SiO2不溶于水且與水不反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤；SiO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)能生成硅酸鹽，CO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)能生成碳酸鹽或碳酸氫鹽，D項(xiàng)正確。[題點(diǎn)全練—過高考]題點(diǎn)一碳的氧化物的性質(zhì)1．如何解決好碳排放問題是關(guān)系到人類可持續(xù)發(fā)展的重大課題之一。目前，采納較多的方法是對二氧化碳進(jìn)行捕集封存和富集再利用。下列與二氧化碳有關(guān)的敘述正確的是()A．CO2是形成酸雨的主要物質(zhì)B．CO2導(dǎo)致溫室效應(yīng)，是一種大氣污染物C．CO2(g)＋C(s)eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO(g)ΔH>0，高溫有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行D．試驗(yàn)室常用大理石與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳解析：選C硫的氧化物和氮的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)，A項(xiàng)敘述錯誤；CO2不屬于大氣污染物，B項(xiàng)敘述錯誤；CO2(g)＋C(s)eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO(g)為熵增的吸熱反應(yīng)，當(dāng)ΔG＝ΔH－TΔS<0時，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，故高溫有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，C項(xiàng)敘述正確；試驗(yàn)室不能用稀硫酸與大理石反應(yīng)制取二氧化碳，因?yàn)樯傻牧蛩徕}微溶，附著在大理石的表面阻擋反應(yīng)的進(jìn)行，D項(xiàng)敘述錯誤。2．為檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w中是否混有一氧化碳，某課外愛好小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的試驗(yàn)裝置。依據(jù)裝置回答問題：(1)A裝置的作用是____________。(2)試驗(yàn)后怎樣處理尾氣________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。(3)若試驗(yàn)時視察到__________________________________________________，則證明原氣體中肯定含有一氧化碳。解析：(1)除去混合氣體的CO2時，可先將混合氣體通入盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶中，故A裝置的作用是汲取CO2，以解除對下面試驗(yàn)的干擾。(2)CO有毒，故將CO點(diǎn)燃生成CO2才能排放到空氣中。(3)CO還原CuO的試驗(yàn)現(xiàn)象是黑色粉末變成紅色，故利用這一現(xiàn)象來證明原氣體中肯定含有CO。答案：(1)汲取CO2(2)點(diǎn)燃2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2(3)B中無明顯現(xiàn)象，裝置C中黑色粉末變成光亮的紅色，D中澄清石灰水變渾濁題點(diǎn)二二氧化硅的性質(zhì)3．(2024·無錫市高三復(fù)習(xí)練習(xí))下列說法正確的是()A．SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng)又能和氫氟酸反應(yīng)，所以是兩性氧化物B．不能用SiO2與水反應(yīng)的方法來制取硅酸，能用瓷坩堝來加熱燒堿或純堿使其熔化C．合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無機(jī)非金屬材料D．HF與SiO2反應(yīng)，可用于氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記解析：選DA項(xiàng)，SiO2與HF反應(yīng)不能生成鹽，不屬于兩性氧化物，錯誤；B項(xiàng)，瓷坩堝中含SiO2，不能用來加熱堿性物質(zhì)，錯誤；C項(xiàng)，光導(dǎo)纖維不是新型無機(jī)非金屬材料，錯誤。4．(2024·江蘇省天一中學(xué)檢測)二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。a～e是對①～⑤反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進(jìn)行的推斷，其中正確的是()①SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O②SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑③SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O④Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑⑤SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC＋2CO↑a．反應(yīng)①中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b．反應(yīng)②中SiO2表現(xiàn)出氧化性c．反應(yīng)③中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d．反應(yīng)④符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的道理e．反應(yīng)⑤中SiO2未參與氧化還原反應(yīng)A．a(chǎn)ceB．bdeC．cdeD．a(chǎn)b硅酸、硅酸鹽和無機(jī)非金屬材料解析：選B通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應(yīng)的反應(yīng)是③，因此a、c推斷錯誤；反應(yīng)②是一個置換反應(yīng)，其中SiO2被還原，表現(xiàn)出氧化性，b推斷正確；反應(yīng)④是一個復(fù)分解反應(yīng)，用難揮發(fā)的SiO2制取易揮發(fā)的CO2，d推斷正確；反應(yīng)⑤中碳的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?和＋2價(jià)，硅的化合價(jià)和氧的化合價(jià)都沒有變更，因此SiO2沒有參與氧化還原反應(yīng)，e推斷也正確。硅酸、硅酸鹽和無機(jī)非金屬材料[教材基礎(chǔ)—自熱身]1．硅酸2．硅酸鹽(1)硅酸鹽是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的重要成分。(2)硅酸鹽組成的表示方法通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為Na2O·SiO2，長石(KAlSi3O8)可表示為K2O·Al2O3·6SiO2。(3)硅酸鈉①白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。②與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)a．與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓。b．與CO2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2SiO3＋H2O＋CO2=Na2CO3＋H2SiO3↓。③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。3．無機(jī)非金屬材料(1)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。①常見硅酸鹽材料比較水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐陶瓷窯②玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應(yīng)：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑。(2)新型無機(jī)非金屬材料，如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等。[題點(diǎn)全練—過高考]題點(diǎn)一硅酸鹽、無機(jī)非金屬材料1．下列關(guān)于硅酸鹽、無機(jī)材料的說法正確的是()A．玻璃是一種晶體，有較高的熔點(diǎn)B．水玻璃是一種特別的玻璃，泡花堿屬于堿C．碳納米管、氮化硅結(jié)構(gòu)陶瓷等都是新型無機(jī)非金屬材料D．一般玻璃、石英玻璃、水泥、瑪瑙都屬于硅酸鹽產(chǎn)品解析：選CA項(xiàng)，玻璃是混合物，沒有固定的熔點(diǎn)，錯誤；B項(xiàng)，Na2SiO3又叫泡花堿，其水溶液叫做水玻璃，屬于鹽，錯誤；D項(xiàng)，瑪瑙不屬于硅酸鹽產(chǎn)品，錯誤。2．氮化硅(Si3N4)是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，屬于新型功能性硅酸鹽產(chǎn)品，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采納高純硅與純氮在1300℃時反應(yīng)獲得。(1)氮化硅陶瓷抗腐蝕實(shí)力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)。試推想該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2)現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥諓圩o(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅及氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(3)沸石是一種含結(jié)晶水的，具有多孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽，化學(xué)式為Na2[Al2Si3O10(H2O)2]，若以氧化物形式可表示為________________________。(4)盛裝氫氧化鈉溶液的試劑瓶不能用玻璃塞的緣由是：________________________(用離子方程式表示)。解析：(1)依據(jù)氮化硅的組成元素，并依據(jù)二氧化硅和氫氟酸的反應(yīng)可知，反應(yīng)后生成物應(yīng)當(dāng)是SiF4和氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Si3N4＋12HF=3SiF4↑＋4NH3↑。(2)依據(jù)反應(yīng)物和生成物可知，反應(yīng)的化學(xué)方程式是3SiCl4＋2N2＋6H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si3N4＋12HCl。(3)鈉的金屬性最強(qiáng)排在前面，因此依據(jù)該硅酸鹽的化學(xué)式改寫成氧化物形成可表示為Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O。(4)由于氫氧化鈉溶液能和二氧化硅反應(yīng)生成黏性很強(qiáng)的硅酸鈉溶液，從而使玻璃塞和瓶口黏合在一起而不易打開，反應(yīng)的離子方程式是2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O。答案：(1)Si3N4＋12HF=3SiF4↑＋4NH3↑(2)3SiCl4＋2N2＋6H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si3N4＋12HCl(3)Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O(4)2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O[規(guī)律方法]硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法(1)氧化物的書寫依次：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。(2)氧化物前計(jì)量數(shù)的配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置計(jì)量數(shù)，不同氧化物間以“·”隔開。(3)當(dāng)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時應(yīng)化為整數(shù)。如長石(KAlSi3O8)不能寫成eq\f(1,2)K2O·eq\f(1,2)Al2O3·3SiO2，應(yīng)寫成K2O·Al2O3·6SiO2。題點(diǎn)二硅及其化合物的轉(zhuǎn)化3．(2024·常州中學(xué)月考)下列變更中，不能一步實(shí)現(xiàn)的是()A．Na2SiO3→H2SiO3 B．H2SiO3→SiO2C．SiO2→H2SiO3 D．SiO2→Na2SiO3解析：選CNa2SiO3eq\o(→,\s\up7(鹽酸))H2SiO3；H2SiO3eq\o(→,\s\up7(△))SiO2；SiO2eq\o(→,\s\up7(NaOH))Na2SiO3；SiO2不與H2O反應(yīng)，故不能一步轉(zhuǎn)化為H2SiO3。4．如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說法正確的是()A．SiO2屬于兩性氧化物B．盛放Na2CO3溶液的試劑瓶用玻璃塞C．硅膠吸水后可重復(fù)再生D．圖中所示的轉(zhuǎn)化都是氧化還原反應(yīng)解析：選CSiO2是酸性氧化物，A錯誤；Na2CO3溶液呈堿性，盛放Na2CO3水溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，B錯誤；題圖中有的轉(zhuǎn)化不是氧化還原反應(yīng)，例如SiO2與NaOH溶液的反應(yīng)，D錯誤。eq\a\vs4\al([本講達(dá)標(biāo)檢測])[課堂真題集訓(xùn)—明考向]1．推斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)(2024·江蘇高考)SiO2熔點(diǎn)高硬度大，故可用于制光導(dǎo)纖維()(2)(2024·江蘇高考)下列轉(zhuǎn)化在肯定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)：SiO2eq\o(→,\s\up7(HCl(aq)))SiCl4eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(高溫))Si()(3)(2024·江蘇高考)向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸的離子方程式：Na2SiO3＋2H＋=H2SiO3↓＋2Na＋()(4)(2015·江蘇高考)元素碳的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體()(5)(2024·全國卷Ⅲ)因?yàn)镠F與SiO2反應(yīng)，故用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記()(6)(2024·上海高考)用NaOH溶液不能分別氧化鐵中混有的二氧化硅()(7)(2015·安徽高考)SiO2既能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)又能和氫氟酸反應(yīng)，所以是兩性氧化物()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×2．(2015·江蘇高考)以磷石膏(主要成分CaSO4，雜質(zhì)SiO2、Al2O3等)為原料可制備輕質(zhì)CaCO3。(1)勻速向漿料中通入CO2，漿料清液的pH和c(SOeq\o\al(2－,4))隨時間變更見下圖。清液pH>11時CaSO4轉(zhuǎn)化的離子方程式為__________________________________；能提高其轉(zhuǎn)化速率的措施有________(填字母)。A．?dāng)嚢铦{料 B．加熱漿料至100℃C．增大氨水濃度 D．減小CO2通入速率(2)當(dāng)清液pH接近6.5時，過濾并洗滌固體。濾液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為________和________(填化學(xué)式)；檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是_______________________。(3)在敞口容器中，用NH4Cl溶液浸取高溫煅燒的固體，隨著浸取液溫度上升，溶液中c(Ca2＋)增大的緣由是____________________________________________。解析：(1)向磷石膏粉、氨水漿料中通入CO2，CO2與NH3·H2O發(fā)生反應(yīng)：CO2＋2NH3·H2O=2NHeq\o\al(＋,4)＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O，COeq\o\al(2－,3)濃度增大，促進(jìn)了CaSO4沉淀的轉(zhuǎn)化：CaSO4＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)，總反應(yīng)的離子方程式為CaSO4＋2NH3·H2O＋CO2=CaCO3＋2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2O。A項(xiàng)，攪拌漿料，可增大反應(yīng)物的接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率；B項(xiàng)，加熱漿料，由于NH3的揮發(fā)，導(dǎo)致NH3·H2O濃度降低，不利于COeq\o\al(2－,3)的生成，降低了CaSO4的轉(zhuǎn)化速率；C項(xiàng)，增大氨水濃度，有利于提高COeq\o\al(2－,3)的濃度，從而提高CaSO4的轉(zhuǎn)化速率；D項(xiàng)，減小CO2通入速率，不利于COeq\o\al(2－,3)的生成，從而降低CaSO4的轉(zhuǎn)化速率。(2)由圖像可知，pH＝6.5時，溶液中的c(Ca2＋)已經(jīng)很小，此時通入的CO2與溶液中濃度較低的氨水反應(yīng)生成NH4HCO3，故溶液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為SOeq\o\al(2－,4)和HC