4.將過量的CO₂通入下列溶液中，最終出現(xiàn)渾濁的是

A.CaCl₂溶液　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.石灰水　

C.飽和Na₂CO₃溶液　　　　　　　　　　　　　　　　 D.水玻璃

3.2MgO·SiO₂中的酸根離子是　

A.SiO　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.Si₂O

C.SiO　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.SiO

2.實驗室存放下列各試劑的瓶塞必須用橡皮塞的是　

A.澄清石灰水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.硅酸鈉溶液　

C.新制氯水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.氯化鈣溶液

1.(2002年全國高考題)以下說法正確的是　

A.納米材料是指一種稱為“納米”的新物質(zhì)制成的材料　

B.綠色食品是指不含任何化學(xué)物質(zhì)的食品　

C.生物固氮是指植物通過葉面吸收空氣中的氮氣　

D.光導(dǎo)纖維是以二氧化硅為主要原料制成的　

4．實戰(zhàn)演練

3．例題精講

[例1] 熔融氫氧化鈉反應(yīng)選用的器皿是 [ ]

　 分析：陶瓷的成分中含有SiO₂，石英的成分就是SiO₂，玻璃的主要成分中也含有SiO₂，而SiO₂在高溫下可以跟NaOH發(fā)生如下反應(yīng)：

SiO₂+2NaOHNa₂SiO₃

　所以A、B、C的器皿都不能選用，只能內(nèi)生鐵坩堝。

　答案：D

　[例2] 下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是 [ ]。

　 分析：玻璃的主要成分之一二氧化硅，它能跟氫氟酸迅速反應(yīng)，所以，氫氟酸不能盛放在玻璃、陶瓷容器中，只能保存在鉛皿或塑料瓶中。氫氧化鈉溶液與二氧化硅在常溫下反應(yīng)十分緩慢，所以可以盛放在玻璃瓶中，但瓶的磨口處的二氧化硅跟氫氧化鈉緩慢反應(yīng)后，生成的硅酸鈉是一種礦物膠，使瓶塞與瓶口粘在一起，因此不能用磨口玻璃塞。硅酸鈉溶液可以用玻璃瓶盛放，只是不能用磨口玻璃塞(原因同氫氧化鈉溶液)。氯化鈉溶液不跟玻璃中各種成分反應(yīng)。

　答案：AC

　[例3] 普通玻璃的主要成分為Na₂SiO₃·CaSiO₃·4SiO₂

　(1)試計算普通玻璃中相當(dāng)含有Na₂O，CaO和SiO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各是多少？

　(2)制造50kg普通玻璃，需要純堿、碳酸鈣和二氧化硅各多少千克？

　分析：Na₂SiO₃·CaSiO₃·4SiO₂可用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成為：Na₂O·CaO·6SiO₂。

　(1)Na₂O的摩爾質(zhì)量為62g/mol，CaO的摩爾質(zhì)量為56g/mol，SiO₂的摩爾質(zhì)量為60g/mol。

　(2)由第(1)題求出普通玻璃中各氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可計算50kg普通玻璃中Na₂O、CaO和SiO₂的含量：

　m(Na₂O)：50kg×13%=6.5kg

　m(CaO)：50kg×11.7%=5.85kg

　m(SiO₂)：50kg×75.3%=37.65kg

　再求需純堿、碳酸鈣和二氧化硅的質(zhì)量：

　m(SiO₂)：37.65kg

　 答案：(1)普通玻璃中Na₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%，CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.7%，SiO₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75.3%。

　(2)制造50kg普通玻璃，需要純堿11.11kg、碳酸鈣10.45kg、二氧化硅37.65kg。

　 [例4] 有A、B、C三種不溶于水的固體。A是某元素的一種單質(zhì)，它在氧氣中完全燃燒得到一種無色氣體，此氣體能使澄清石灰水變渾濁，另外測得這種氣體密度為同溫、同壓下氧氣密度的1.375倍。B固體能溶于熱氫氧化鈉溶液，再往所得溶液中加入過量鹽酸時，析出白色膠狀沉淀。此沉淀干燥后，成為不溶于水的白色粉末，這是一種比碳酸酸性還弱的酸。將B與石灰石、純堿按比例混合加熱得到C，C在高溫時軟化，無固定熔點。

　根據(jù)以上事實，判斷A為哪種元素的單質(zhì)？B、C各是什么物質(zhì)？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

　分析：先求出A燃燒后生成的氣體的相對分子質(zhì)量，根據(jù)該氣體的相對分子質(zhì)量及其反應(yīng)現(xiàn)象可推出單質(zhì)A；再根據(jù)B的有關(guān)反應(yīng)現(xiàn)象可推出B；最后根據(jù)制取C的方法及C的性質(zhì)可推出C。

　A物質(zhì)燃燒后生成的氣體的相對分子質(zhì)量為：

32×1.375=44

　該氣體能使澄清石灰水變渾濁，所以該氣體為二氧化碳，A為碳元素的一種單質(zhì)。

　根據(jù)B物質(zhì)能與氫氧化鈉反應(yīng)，且能繼續(xù)與過量的鹽酸反應(yīng)生成一種比碳酸還弱的酸，可推出B物質(zhì)為二氧化硅。

　C物質(zhì)由石灰石、純堿、B物質(zhì)(二氧化硅)混合加熱而得，結(jié)合C物質(zhì)在高溫時軟化且無固定熔點，可推知C物質(zhì)為普通玻璃。

　答案：A為碳元素的一種單質(zhì)。

C+O₂CO₂

　B為SiO₂

　SiO₂+2NaOH==Na₂SiO₃+H₂O

　Na₂SiO₃+2HCl=2NaCl+H₂SiO₃↓

　C為普通玻璃

　Na₂CO₃+SiO₂==Na₂SiO₃+CO₂↑

　CaCO₃+SiO₂==CaSiO₃+CO₂↑

　 [例5] 某硅酸鋅樣品含58.6%的鋅，而ZnO%與SiO₂%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的總和為100%，寫出這樣品的化學(xué)式(最簡式)。

　分析：題目要求寫出這樣品的化學(xué)式(最簡式)，即是要求通過計算找出ZnO與SiO₂的物質(zhì)的量之比值，然后用SiO₂和ZnO的形式表示此硅酸鋅樣品的組成。

　可先由Zn%求算出ZnO%，并求出SiO₂%。然后再運用求最簡式最基本的方法求出此硅酸鋅的組成。

　SiO₂%=1-73.0%=27.0%

　該硅酸鋅樣品的化學(xué)式為：2ZnO·SiO₂。

　 [例6] 兩個原硅酸分子的OH原子團(tuán)之間可以相互作用而脫去一分子水：

2H₄SiO₄===H₆Si₂O₇+H₂O

　原硅酸結(jié)構(gòu)為：

　則在所得的H₆Si₂O₇分子的結(jié)構(gòu)中，含有的硅氧鍵數(shù)目為 [ ]

　 分析：此題是一道選擇題，也是一道信息遷移題。給出的新情境是原硅酸結(jié)構(gòu)及脫水反應(yīng)，考查內(nèi)容是H₆Si₂O₇分子中的硅氧鍵數(shù)目。兩個原硅酸共有8個硅氧鍵，當(dāng)它們相互作用時，雖然有一個硅氧鍵斷裂，但又形成一個新的硅氧鍵，如圖所示：

　故硅氧鍵的總數(shù)目沒有變，仍然是8個。

　答案：D

　[例7] 下列離子方程式書寫不正確的是 [ ]

　A．往NaOH溶液中通入過量CO₂

　B．單質(zhì)硅與燒堿溶液反應(yīng)

　C．石英砂與燒堿反應(yīng)制水玻璃

　D．往水玻璃中通入二氧化碳

　 分析：往NaOH溶液中通入適量CO₂生成正鹽Na₂CO₃，正鹽能與酸反應(yīng)變?yōu)樗崾禁}，所以當(dāng)CO₂過量時即溶液中H₂CO₃過量時，生成物為NaHCO₃，故A式正確。

　單質(zhì)硅能和燒堿溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣，NaOH是易溶于水的強堿，Na₂SiO₃。是易溶于水的鹽，均完全電離，故Na⁺可以簡化掉，B式正確。

　石英的成分是二氧化硅與燒堿液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硅酸鈉和水。故C式正確。

　碳酸比硅酸酸性強，所以往水玻璃即硅酸鈉的水溶液中通入二氧化碳可以制硅酸。反應(yīng)物中的Na₂SiO₃和生成物中的Na₂CO₃均為易溶于水的鹽，能完成電離寫成離子式，并且Na⁺可以簡化掉，故D式不正確。

　 答案：D

　[例8] 有一鉛錫合金質(zhì)量為100g，完全氧化后得到氧化物的混合物質(zhì)量為116g，求合金中鉛、錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各為多少？

　解法一：

　分析：設(shè)100g鉛錫合金中含錫xg，則含鉛(100-x)g。①Sn氧化后的穩(wěn)定產(chǎn)物是SnO₂(+4價氧化物穩(wěn)定)，Sn的相對原子質(zhì)量為

　Pb氧化后的穩(wěn)定產(chǎn)物是PbO(+2價氧化物穩(wěn)定)， Pb的相對原子質(zhì)量為207，PbO的式量為223，(100-x)g Pb氧化生成的PbO質(zhì)量必

　因為SnO₂與PbO質(zhì)量共為116g，故可列一元一次方程，解方程求出Sn、Pb質(zhì)量。

　[解] 設(shè)100g錫鉛合金中含錫xg，含鉛為(100-x)g。

　根據(jù)化學(xué)式所表示的元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)及題意，列代數(shù)方程式：

　解得x=43.2(g)

　100-x=100-43.2=56.8(g)

　答：合金中錫、鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為43.2%、56.8%

　解法二：

　分析：此題利用物質(zhì)的量計算也很方便。設(shè)100g合金中含xg，含鉛為(100-x)g

　將SnO₂與PbO由物質(zhì)的量換算成質(zhì)量，質(zhì)量和為116g。

　解：設(shè)100g錫鉛合金中含錫為xg，含鉛為(100-x)g

　Sn的物質(zhì)的量=SnO₂的物質(zhì)的量

　Pb的物質(zhì)的量=PbO的物質(zhì)的量

　SnO₂與PbO質(zhì)量和為116g

　Pb%=1-43.2%=56.8%

　答：合金中鉛、錫分別占56.8%、43.2%

　 [例9] 稱取兩份由碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸氫銨組成的混合物7.06g。其中：一份加入過量的鹽酸，可得CO₂為1792mL(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，另一份加熱至質(zhì)量不再減少時為止。冷卻后再跟過量鹽酸反應(yīng)，可得CO₂為896mL(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。求原混合物中，碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸氫銨的物質(zhì)的量之比。

　分析：此題是根據(jù)化學(xué)方程式，計算混合物成分物質(zhì)的量之比的題。解題關(guān)鍵在于正確判斷反應(yīng)物與生成物、反應(yīng)物的量與生成物的量之間的關(guān)系。

　第一份7.06g混合物，各成分都跟過量的鹽酸充分反應(yīng)，均生成CO₂。CO₂體積之和為1792mL；第二份7.06g混合物加熱后，除碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鈉外，碳酸氫銨則因全部轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)物質(zhì)而不存在固體物質(zhì)了�；旌衔镏性�有碳酸鈉及生成的碳酸鈉共同跟過量鹽酸反應(yīng)，生成896mLCO₂。

　解 全過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑	(1)
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑	(2)
NH4HCO3+HCl==NH4Cl+H2O+CO2↑	(3)
	(4)
	(5)

　　設(shè)7.06g該混合物中含Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄HCO₃分別為x、y、zmol

　從化學(xué)方程式(1)(2)(3)可知，第一份7.06g混合物與過量鹽酸反應(yīng)，共生成CO₂為(x+y+z)mol

　從化學(xué)方程式(4)、(5)可知，第二份7.06g混合物加熱，其中

x∶y∶z=0.02∶0.04∶0.02=1∶2∶1

　答：Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄HCO₃的物質(zhì)的量之比為1∶2∶1。

　新型無機非金屬材料

　[例10] 新型無機非金屬材料跟傳統(tǒng)硅酸鹽材料相比，有什么特性？

　[分析] (1)能承受高溫，強度高。如氮化硅陶瓷在1200℃時仍具有高強度。

　(2)具有電學(xué)特性。有的可作絕緣體，有的可作半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體。

　(3)具有光學(xué)特性。有的能發(fā)出各色光，有的能透過可見光，有的能使紅外線、雷達(dá)射線穿過。

　(4)具有生物功能。有些對人體組織有較好的適應(yīng)性，且硬度高、無毒、不溶于水，可直接植于人體內(nèi)。

　[答案] 略。

　 　[例11] 請比較紅寶石和藍(lán)寶石成分的異同。人造紅寶石和人造藍(lán)寶石各有何用途？

　[解答] 兩者的主要成分都是Al₂O₃(剛玉)。剛玉中混有少量鉻時，呈現(xiàn)紅色，就形成紅寶石；剛玉中混有少量鈦時，呈現(xiàn)藍(lán)色，就形成藍(lán)寶石。

　人造紅寶石硬度高，可制鐘表的軸承，它能放大某一波長的光而產(chǎn)生激光，可作固體激光器。人造藍(lán)寶石因能使紫外線和可見光通過，可用于制造光學(xué)儀器。

　 　[例12] 下列說法正確的是 [ ]

　A．二氧化硅溶于水顯酸性

　B．光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的能力非常強，利用光纜通訊，能同時傳送大量信息

　C．因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出CO₂，所以硅酸的酸性比碳酸強

　D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸。

　分析 二氧化硅不溶于水，不溶于強酸，但溶于氫氟酸。因為它能與堿反應(yīng)生成鹽和水，所以它是酸性氧化物。硅酸酸性比碳酸弱，它反映在CO₂通入Na₂SiO₃溶液可生成硅酸。而SiO₂能和Na₂CO₃高溫下反應(yīng)生成CO₂，它可說明不揮發(fā)的SiO₂可把氣體CO₂制出，但不能說明碳酸和硅酸的相對強弱。

　答案：B

硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱，分布廣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。一般不溶于水。(Na₂SiO₃ 、K₂SiO₃除外)最典型的代表是硅酸鈉Na₂SiO₃ ：可溶，其水溶液稱作水玻璃和泡花堿，可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。 常用硅酸鹽產(chǎn)品：玻璃、陶瓷、水泥。

2．硅單質(zhì)與碳相似，有晶體和無定形兩種。晶體硅結(jié)構(gòu)類似于金剛石，有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高(1410℃)，硬度大，較脆，常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑。是良好的半導(dǎo)體，應(yīng)用：半導(dǎo)體晶體管及芯片、光電池。

21.(9分)實驗室用稀硝酸與銅反應(yīng)來制備NO氣體，如果采用(Ⅰ)裝置(燒瓶內(nèi)加入稀硝酸和銅片，必要時可加熱)。實驗效果不十分理想，因為從觀察到的現(xiàn)象不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO；有人設(shè)計了(Ⅱ)裝置(橡皮塞下端連有銅絲圈)，用來做該實驗可以達(dá)到滿意的效果。

(1)用Ⅰ裝置做實驗時，用排水法收集到的氣體的顏色為　　　　 　色；實驗過程中由于觀察到　　　　 現(xiàn)象，而不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO�！�

(2)用Ⅱ裝置做實驗時，將有關(guān)操作補充完全：　

①將分液漏斗的活塞打開，從U形管的B側(cè)管口注入稀硝酸，一直注到　　　　 為止。

②關(guān)閉活塞，用酒精燈在U形管的A側(cè)加熱，當(dāng)　　　　 時，立即撤去酒精燈。

(3)回答下列問題：　

①反應(yīng)在什么情況下可以自動停止？可在何處觀察到無色的NO氣體？　

②如果再將分液漏斗的活塞慢慢打開，可立即觀察到哪些明顯現(xiàn)象？

20.(11分)實驗室常用飽和NaNO₂與NH₄Cl溶液反應(yīng)制取純凈氮氣，反應(yīng)式為：NH₄Cl+NaNO₂NaCl+N₂↑+2H₂O，ΔH＜0，實驗裝置如下圖所示，試回答：　

　(1)裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接的導(dǎo)管所起的作用是　　　　　 (填寫編號)。

a.防止NaNO₂飽和溶液蒸發(fā)　

b.保證實驗裝置不漏氣　

c.使NaNO₂飽和溶液容易滴下　

(2)B部分的作用是　　　　　 　　　　　　　。

a.冷凝　　　　　　　　　　　　　　　　 b.冷卻氮氣　　　　　　　　　　　　　　　　 c.緩沖氮氣流　

(3)加熱前必須進(jìn)行的一個操作步驟是　　　　　　　　　　 ；加熱片刻后，即應(yīng)移去酒精燈以防反應(yīng)物沖出，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)收集N₂前，必須進(jìn)行的操作步驟是(用文字說明)　　　　　　　 。收集N₂最適宜的方法是(填寫編號)　　　　　　　　　　　　　　　　 。

a.用排氣法收集在集氣瓶中　

b.用排水法收集在集氣瓶中　

c.直接收集在球膽或塑料袋中

19.(10分)如右所示A、B、C、D、E變化關(guān)系網(wǎng)，均省去了反應(yīng)所需條件，　

(1)如果A為氣體單質(zhì)，則：A　　　　　　 ，B　　　　　　 ，C　　　　　　 ，D　　　　　　 ，E　　　　　　 。

(2)如果A為固體單質(zhì)，則：　

A　　　　　　 ，B　　　　　　 ，C　　　　　　 ，D　　　　　　 ，E　　　　　　 。(均填分子式)