专题十四 无机非金属材料的主角——硅1.[2022·北京理综，7]下列解释实验现象的反应方程式正确的是( )A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na＋O2===Na2O2B．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色2AgCl＋S2－===Ag2S↓＋2Cl－C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2D．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O2.[2022·大纲全国理综，12]在常压和500℃条件下，等物质的量的Ag2O、Fe(OH)3、NH4HCO3、NaHCO3完全分解，所得气体体积依次为V1、V2、V3、V4。体积大小顺序正确的是( )A．V3>V2>V4>V1B．V3>V4>V2>V1C．V3>V2>V1>V4D．V2>V3>V1>V43.[2022·广东理综，12]下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是( )选项陈述Ⅰ陈述ⅡASO2有漂白性]SO2可使溴水褪色BSiO2有导电性SiO2可用于制备光导纤维C浓硫酸有强氧化性浓硫酸可用于干燥H2和CODFe3＋有氧化性FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜4.[2022·天津理综，2]下列单质或化合物性质的描述正确的是( )A．NaHSO4水溶液显中性B．SiO2与酸、碱均不反应C．NO2溶于水时发生氧化还原反应D．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl35．[2022·大纲全国理综，28]现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。(1)制备一氧化碳的化学方程式是________；4\n(2)实验中，观察到反应管中发生的现象是___________________；尾气的主要成分是______________________；(3)反应完成后，正确的操作顺序为________(填字母)；a．关闭漏斗开关；b．熄灭酒精灯1；c．熄灭酒精灯2(4)若实验中称取铜粉样品5.0g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.8g，则原样品中单质铜的质量分数为______________________；(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案：①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)______________________；②写出有关反应的化学方程式______________________。6．[2022·重庆理综，26]金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是________，Q是________，R的电子式为________。(2)－定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为________，除去粗产品中少量钠的试剂为________。(3)碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2。现将20.0gSiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L。生成氢气的离子方程式为________，硅酸盐的物质的量浓度为________。(4)下列叙述正确的有________(填序号)。①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1∶2专题十四 无机非金属材料的主角——硅解析1.B切开的金属钠暴露在空气中，光亮面逐渐变暗是由于生成白色氧化钠的缘故，A错误；AgCl在水中的溶解度大于Ag2S的溶解度，所以向AgCl的悬浊液中加入Na2S溶液可以转化为Ag2S，B正确；过氧化钠在潮湿的空气中生成的白色黏稠物应该是氢氧化钠，C错误；向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，不可能存在CO，D错误。2.A500℃条件下，Ag2O(s)2Ag(s)＋O2(g)，Fe(OH)3(s)Fe2O3(s)＋H2O(g)，NH4HCO3(s)NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)，NaHCO3(s)Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)，四种反应物均为1mol时，得到气体分别为V1⇔mol,V2⇔mol,V3⇔3mol,V4⇔1mol，所以V3>V2>V4>V1，A正确。4\n3.DA项，SO2的漂白性是SO2与有色物质结合的缘故，SO2使溴水褪色是SO2与溴水发生氧化还原反应的结果，A错；B项，SiO2不导电，B错；C项，浓H2SO4可干燥气体，是因为它有吸水性，与氧化性无关，C错；D项，Fe3＋有氧化性，与Cu发生反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，故D正确。4.CNaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，溶液显酸性，A错误；SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O、SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，B错误；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，有化合价变化，为氧化还原反应，C正确；Fe在Cl2中燃烧只得到FeCl3，D错误。5.答案：(1)HCOOHCO↑＋H2O(2)固体由黑色逐渐变为红色CO、CO2(3)cba(4)80%(5)①将浓硫酸稀释，称取一定量样品，样品与过量稀硫酸反应，过滤、洗涤、干燥、称重，计算②CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O解析：(1)甲酸在浓硫酸作用下脱水，反应方程式为：HCOOHH2O＋CO↑。(2)在反应管中发生反应CuO＋COCu＋CO2，现象为黑色固体(CuO)逐渐转变为红色(Cu)，尾气主要成分为CO2和CO。(3)先熄灭酒精灯2，再熄灭酒精灯1，最后关闭漏斗开关，使铜在冷却过程中有CO保护，防止被氧化。(4)CuO＋COCu＋CO2Δm80g64g16gm(5.0－4.8)gm＝1.0g样品中单质铜的质量分数为：×100%＝80%。(5)将浓硫酸稀释，称取一定质量样品与足量稀硫酸充分反应，过滤、洗涤、干燥，获得单质铜，称重，最后计算。6.答案：(1)第二周期第ⅣA族 氧(或O) ·×C×·(2)过滤 水(或乙醇)(3)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑0.17mol·L－1(4)③④解析：(1)由题给信息“碳与Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物为非极性分子”可推知Q为氧，非极性分子R为CO2。根据周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数可以确定碳在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族，CO2的电子式为：·×C×·。4\n(2)金刚石是不溶于CCl4的固体，CCl4是液体，将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤；由于Na可以与水(或乙醇)发生反应，而金刚石不与水(或乙醇)反应，所以除去粗产品中的少量的钠可用水(或乙醇)。(3)根据硅与NaOH反应的化学方程式Si＋2NaOH＋2H2O===Na2SiO3＋2H2↑可写出其离子方程式为Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑；计算溶液中硅酸盐的物质的量浓度需要根据化学方程式进行计算：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑28g1mol2molm(Si)n1(Na2SiO3)0.1molm(Si)＝＝1.4gn1(Na2SiO3)＝mol＝0.05mol粗产品中SiO2的质量为：m(SiO2)＝20.0g－11.4g－1.4g＝7.2gSiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O60g1mol7.2gn2(Na2SiO3)n2(Na2SiO3)＝＝0.12mol所得溶液中Na2SiO3的物质的量浓度为：c(Na2SiO3)＝＝0.17mol·L－1(4)①Cl2＋H2OHCl＋HClO，该反应不是置换反应。②水晶属于原子晶体，熔化时需要破坏共价键，而干冰属于分子晶体，熔化时克服分子间作用力，二者克服的粒子间作用力类型不相同。③Na2SiO3溶液与SO3的反应如下：SO3＋H2O===H2SO4H2SO4＋Na2SiO3===Na2SO4＋H2SiO3↓因为H2SO4可以与Na2SiO3反应，说明H2SO4的酸性比H2SiO3强，根据非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱可以推知Si的非金属性比S的弱。④Li与氧气反应的产物只有一种Li2O，阴阳离子的个数比为1∶2；钠在空气中燃烧生成Na2O2，其电子式为Na＋[]2－Na＋，故其阴阳离子个数比也是1∶2。4
