- 硅酸盐的化学性质
- 共939题
(16分)碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。运用化学反应原理研究碳的氧化物的性质具有重要意义。
(1)常温下,碳酸在水中的电离常数Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;次氯酸在水中的电离常数Ka =4.7×10-8。写出向“84消毒液”(主要成分为氯化钠和次氯酸钠)中通入二氧化碳发生反应的离子方程式 ;
(2)上图为常用笔记本电脑所用的甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。电池总反应为2CH3OH+3O2
2CO2+4H2O。该装置放电时 (填“a”或“b”)为电池的负极,其电极反应式为 ;
(3)CO具有还原性,某化学研究小组为证明CO具有还原性,设计了如图所示的实验装置。
已知:C + H2OCO+H2 CO + H2O
CO2 +
H2 C + CO2
2CO
试回答下列问题:
①装置B中最适宜的试剂是 ,必须用装置C吸收气体中的水蒸气的理由是 ;
②根据该实验中的 现象,可证明CO具有还原性;
③若要根据装置F中石灰水变浑浊的现象准确确认CO具有还原性,则应在上图装置 与 之间(填字母标号)连接下图中的 装置(选填序号)。
正确答案
(16分)
(1)ClO-+ CO2 + H2O ="== " HClO + HCO3-(2分)
(2)a (2分)CH3OH + H2O → CO2↑ +6H+ + 6e-(2分)
(3)①饱和NaHCO3溶液(2分) 防止水蒸气与炭反应生成的氢气对实验现象产生干扰(2分)
②E装置中黑色CuO变成红色(2分)
③D、E(2分)④(2分)
略
若 B1和 B2常温混合后,碳氧质量比总小于 3∶8时,B1、B2必须满足的关系是n(B1)∶n(B2)______。
正确答案
CO2 CO CO2 O2 n(B1)∶n(B2)<2∶1
碳氧形成的化合物有 CO2和 CO。CO 中,m(C)∶m(O)=12∶16=3∶4;CO2中,m(C)∶m(O)=12∶32=3∶8。若要使混合气体中碳氧质量比总大于 3∶8,只须在 CO2中混入CO即可;若要使混合气体中碳氧质量比总小于3∶8,只须在CO2中混入 O2即可。可见,A1为 CO2,B1为 CO;A2为 CO2,B2为 O2。
设符合条件的 B1、B2混合气体中,B1、B2的物质的量分别为x和y,由题意,“x CO+yO2”中,12x∶(16x+32y)<3∶8,解得,x∶y<2∶1。
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。A为地壳含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似。
请填空:
(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晶体中化学键类型有 。
(4)设计实验比较碳和A的非金属性强弱(用离子方程式表示) 。
正确答案
(1) +4
(2) SiO2 2C+SiO22CO↑+Si
(3) CaSiO3 离子键、极性键
(4)SiO32-+CO2+H2O=H2 SiO3+CO32-
试题分析:A为地壳含量仅次于氧的非金属元素的单质,故A为Si,B、C、D、E分别为 SiO2、CaSiO3、NaSiO3、CO。所以(1)形成单质A的原子的结构示意图为,最高化合价为+4 ,(2)B的化学式(分子式)为SiO2,B和碳反应生成A和E的化学方程式是2C+SiO2
2CO↑+Si ,注意是CO不是CO2,3)C的化学式(分子式)为CaSiO3 ,D为NaSiO3,其晶体中化学键类型有离子键、极性键;(4)可以利用强酸制备弱酸的方法比较两者的非金属性的强弱,其离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2 SiO3+CO32-。
点评:本题考查了Si及其化合物,是高考的重要考点,该题难度适中。
(8分)氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料,属于新型功能性硅酸盐产品,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300 ℃时反应获得。
(1)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式______________________________________________。
(2)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅及氯化氢,反应的化学方程式为__________
(3)沸石是一种含结晶水的,具有多孔结构的铝硅酸盐,化学式为Na2[Al2Si3O10(H2O)2],若以氧化物形式可表示为 。
(4)盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因是: (用离子方程式表示).
正确答案
(8分) (1)Si3N4+12HF === 3SiF4↑+4NH3↑ (2分)
(2)3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl (2分)
(3)Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O (2分)(4)2OH— +SiO2= SiO32—+ H2O(2分)
试题分析:(1)根据氮化硅的组成元素可知,并依据二氧化硅和氢氟酸的反应可知,反应后生成物应该是SiF4和氨气,所以反应的化学方程式是Si3N4+12HF === 3SiF4↑+4NH3↑。
(2)根据反应物和生成物可知,反应的化学方程式是3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl。
(3)钠的金属性最强排在前面,因此根据该硅酸盐的化学式可知,其氧化物形成可表示为Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O。
(4)由于氢氧化钠溶液能和二氧化硅反应生成粘性很强的硅酸钠,从而使玻璃塞和瓶口粘合在一起而不易打开,反应的离子方程式是2OH— +SiO2= SiO32—+ H2O。
点评:书写化学方程式主要是依据原子守恒判断生成物和配平,硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称,由于硅酸盐组成复杂,一般用氧化物的形式书写,即按照金属的活泼性顺序自左向右,最后是二氧化硅和水,但在书写时必须遵循原子守恒。
白玉的化学式可用CaxMgySipO22(OH)2表示(也可用Ca、Mg、si、H的氧化物表示、。
(1)取8.10g白玉粉末灼烧至恒重,固体减少了0.18g,则白玉的摩尔质量为 g/mol。
(2)另取4.05g白玉粉末加入lmol/L的盐酸100mL中充分溶解,得不溶物2.40g。过滤,将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑,得到气体336mL(STP)。则①p= ;②白玉的化学式为 。
正确答案
810, 8, Ca2Mg5Si8O22(OH)2
略
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