第二章 常见无机物及其应用碳硅及其化合物

第二章 常见无机物及其应用

第四节 碳、硅及其化合物

【考纲扫描】

了解碳、硅及其化合物的主要性质及应用

【考纲解读】

以新材料、新技术为背景考查碳，硅及其重要化合物的性质及应用是高考考查本部分知识的一个重要内容。

【知识梳理】

一、知识网络

二、碳及其化合物

1．碳在自然界中的存在

（1

（2）具体形式：以存在于大气中。

2．碳的单质

主要有

4．碳酸盐

（1）水溶性

①含碱金属阳离子（Li +除外）、NH 4+的碳酸正盐

水；酸式盐均

溶于水。

②一般地，在相同温度下，难溶性正盐的溶解度

CaCO

Ca(HCO 3)2；可溶性正盐的溶解度

Na 2CO 3。

（2）热稳定性

①一般地，热稳定性顺序为：

如Na 2CO

H 2CO 3。

②可溶性正盐K 2CO

CaCO

（3）与强酸反应

碳酸的正盐、酸式盐、碱式盐均能与强酸反应产生如

：

（4）与强碱反应

①酸式盐均能与强碱反应，如：NaHCO 3与NaOH

②可溶性正盐均能与含Ba 2+、Ca 2+的碱反应，如：Na 2CO 3与Ca(OH)2反应的化学方程式：

（5）与盐反应

三、硅及其化合物

1．硅在自然界中的存在

（1

（2）具体形式：以其在地壳中的含量仅次于

居第二位。

2．硅的单质

（1）结构及物理性质

单质硅有晶体硅和无定形硅两种，晶体硅与金刚石结构相似，熔点硬度

（2）主要用途：可作

（3）化学性质

Si 与其它元素主要形成

化学性质不活泼，加热条件下与O

反应，方程

F 2、HF 、NaOH

（43．二氧化硅

（1）存在形态有结晶形和无定形两大类，统称包括水晶和玛瑙等。

（2）二氧化碳和二氧化硅的性质比较

特别关注

二氧化硅是酸性氧化物，但不溶于水，也不能与水反应。它对应的水化物是硅酸，硅酸不能由二氧化硅直接制得，只能通过可溶性硅酸盐与酸反应来制取。

（3）应用：纯净的SiO2是制作

4．硅酸和硅酸盐的性质

（1

①

②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH

③

水分的能力强，常用做

（2）硅酸盐

硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，大多数不溶于水。

H2CO

3＞H2SiO3）

5．无机非金属材料

（1）三大硅酸盐材料——使用量最大的无机非金属材料

（2）特殊功能的含硅物质

①碳化硅：化学式为

②硅钢：具有很高的导磁性，用做变压器的铁芯。

③硅橡胶：既耐高温又耐低温的橡胶。

④分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐，主要用做

（3）新型陶瓷

、压电陶瓷、透明陶瓷和超导陶瓷。

【知识梳理自我校对】

二、碳及其化合物

2

2

CO

3CO+Fe2O32Fe+3CO料属的冶炼车尾气碳化合物CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO CO2+2Mg

2CO+2Na O=2Na CO+O

易3+2H+═Ca+CO2↑+H2－+OH－=CO3－Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓3

+BaCl2 ═ BaCO3↓+2NaCl

三、硅及其化合物

点燃

△

点燃

2SiO 2═ SiF 4，Si+4HF═ SiF 4↑+2H 2↑，Si+2NaOH+H 2O═ Na 2SiO 3+2H 2↑2+2C 2+2Mg

SiO 2+2C Si+2CO 2+H 2O

H 2CO CO 2+CaO CaCO SiO 2+CaO CaSiO SiO 2+4HF=SiF 4+2H 2CO 2+2NaOH=Na 2CO 3+H 2SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 22+2NaClO=Na 2CO 3SiO 2+ Na 2CO 3Na SiO 3+CO

SiO =SiO 2+H 23+2NaOH═Na SiO +2H 2干燥剂化剂玻璃材防火剂2SiO +2HCl═2NaCl+H 22SiO 3+CO 2+H 2O ═ Na 2CO 3+H 2SiO 3

【要点精解】

一、碳的化合物的重要特性

1．CO 2通入BaCl 2、CaCl 2溶液中，不能生成BaCO 3、CaCO 3沉淀，原因是碳酸的酸性比盐酸弱；CO 2通入澄清石灰水中，澄清石灰水先变浑浊后又澄清。但有此现象的还有SO 2，其区别既可以通过气味判断，又可以通过通入品红溶液判断。

2．碳酸盐的水溶性和热稳定性在物质的分离或提纯中有重要应用。如用过滤法可将CaCO 3从水溶液中分离出来，用加热法可除去CaCO 3固体中混有的Ca(HCO 3)2固体杂质。

3．由于Na 2CO 3的溶解度大于NaHCO 3，故将CO 2通入Na 2CO 3饱和溶液中，有NaHCO 3晶体析出。

4．CO 2能引起温室效应，但引起温室效应的不仅有CO 2，还有CH 4等气体；CO 能与血红蛋白结合使人中毒，但与血红蛋白结合使人中毒的还有NO 气体。

典例精析

将过量的CO 2分别通入下列溶液中，最终溶液中有白色沉淀析出的是

①CaCl 2溶液 ②Na 2SiO 3溶液 ③NaAlO 2溶液 ④饱和Na 2CO 3溶液 ⑤Ca(OH)2

A ．①②③④⑤

B ．②③④

C ．②④⑤

D ．①②④

答案：B

解析：CO 2溶于水：CO 2+H 2O═H 2CO 3，H 2CO 3的酸性比盐酸弱，而比硅酸、铝酸（即氢氧化铝）强。根据溶液中酸与盐反应的规律，CO 2通入CaCl 2溶液无明显现象（弱酸不能制强酸）；过量CO 2通入Na 2SiO 3、NaAlO 2溶液有白色沉淀H 2SiO 3、Al(OH)3产生；过量CO 2通入饱和Na 2CO 3溶液中：Na 2CO 3+CO 2+H 2O═2NaHCO 3，生成的NaHCO 3的溶解度比Na 2CO 3溶解度小而结晶析出；过量的CO 2通入Ca(OH)2溶液中最终生成Ca(HCO 3)2而无沉淀析出。

二、硅的化合物的重要特性

1．因硅酸的酸性比碳酸还弱，所以空气中的CO 2可以跟Na 2SiO 3水溶液发生反应，从而使Na 2SiO 3变质，故Na 2SiO 3要密封保存，且其溶液因具有黏性而不能用带玻璃塞的试剂瓶盛装。

2．因玻璃中含有SiO 2，SiO 2能与碱性溶液中的OH －发生反应生成硅酸盐，故盛放碱性

溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞，而应用橡皮塞或软木塞。

3．常见的坩埚有瓷坩埚、铁坩埚等。一般来说，瓷坩埚不能用于盛放碱性物质（如固体NaOH 、固体Na 2CO 3）进行加热；而铁坩埚不能用于盛放酸性或氧化性物质（如胆矾）高温 高温 高温 高温 点燃 △ 高温

进行加热。

4．碳与SiO 2的反应要注意生成物为CO ，而不是CO 2。 5．SiO 2是难溶于水的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。

典例精析

（2010河南新乡模拟）在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是

①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤高氯酸 ⑥氢氧化钾 ⑦水 ⑧氮气

A ．③⑤⑦⑧

B ．⑤⑦

C ．⑤⑧

D ．⑤

答案：B

解析：SiO 2为难溶的酸性氧化物，具有以下特性：①常温下不与一般酸反应；②能与强碱溶液反应；③能与氢氟酸反应；④与碱性氧化物、碳酸盐、碳等反应需要高温条件。 典题训练

现有下列五个转化：①SiO 2→Na 2SiO 3 ②CuSO 4→CuCl 2 ③SiO 2→H 2SiO 3 ④CuO →Cu(OH)2 ⑤Ca 3(PO 4)2→ Ca(H 2PO 4)2。其中不可能通过一步反应实现的是

A ．①②

B ．③④

C ．②③④

D ．②③④⑤

答案：B

解析：SiO 2与NaOH 反应生成Na 2SiO 3；CuSO 4与BaCl 2反应生成CuCl 2；Ca 3(PO 4)2与H 3PO 4反应生成Ca(H 2PO 4)2；但SiO 2不与水反应，需经两步转化为H 2SiO 3：SiO 2先与NaOH 反应生成Na 2SiO 3，Na 2SiO 3再与盐酸反应生成H 2SiO 3；CuO 也不与水反应，需先加入H +转化为

Cu 2+,再加OH －才能转化为Cu(OH)2。

三、碳、硅的“反常反应”

1．SiO 2+2C ↑

该反应中C 作还原剂，SiO 2中的Si 得电子，而根据元素周期律知识可知，失电子的能力Si ＞C 。这可从化学平衡的角度理解，由于产物CO 为气体，它的放出降低了生成物的浓度，促使反应向正反应方向进行。

2．Na 2CO 3+SiO 22SiO 3+CO 2↑；CaCO 3+SiO 2CaSiO 3+CO 2↑

一般情况下，因为碳酸的酸性比硅酸强，可发生反应如Na 2SiO 3+CO 2+H 2O=H 2SiO 3↓+Na 2CO 3，即符合“较强酸制较弱酸”的复分解反应规律。而上述反应之所以能进行，是因为该反应不是在水溶液中，而是在高温条件下发生的。从化学平衡的角度理解，高温时，SiO 2这种高沸点、难挥发的固体制得了低沸点、易挥发的CO 2气体，因CO 2生成后离开反应体系使反应向正反应方向进行到底。

3．酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO 2能与氢氟酸（HF 的水溶液）作用。

4．无机酸一般易溶于水，但H 2SiO 3难溶于水。

四、硅酸盐的氧化物表示法

顺序：先写金属氧化物（活泼金属在前，不活泼金属在后；同种金属低价在前，高价在后），后写非金属氧化物（顺序同金属），最后写水。

注意事项：①氧化物之间用“· ”隔开；②系数配置出现分数时应化为整数；③氧化物形式与盐形式对照，各元素的化合价不能变，各元素的原子个数比应保持不变。 典例精析

（2010湖南师大附中月考）工业上获得有关物质的方法或途径正确的是

A ．将氯气通入澄清石灰水，获得漂白粉

B ．用SiO 2+2

C ↑制得粗硅

C ．用钠将钛、锆、铌、钽等金属从它们的卤化物溶液里还原出来

高温 高温 高温 高温

D．将二氧化硫通入过氧化氢溶液，获得硫酸

答案：B

解析：漂白粉的制取一般选用石灰乳，A项错误；钠的化学性质活泼，在溶液中会与水反应，故不能在溶液中还原金属，C项错误；工业制硫酸采用接触法，原料为黄铁矿或硫，D项错误。

典题训练

我国成功地发射了“嫦娥一号”探测卫星，并对月球土壤中14种元素的分布及含量进行了探测。月球上矿产资源极为丰富，仅月面表层5 cm厚的沙土就含铁单质上亿吨，月球上的主要矿物有辉石［CaMgSi2O6］、斜长石［KAlSi3O8］和橄榄石［(MgFe)2SiO6］等，下列说法或分析不正确的是

A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿

B．斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2

C．橄榄石中铁为+2价

D．月球上有游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上铁的活动性弱

答案：D

解析：铁的活动性是不会改变的，只是月球上没有氧气，故在月球上存在游离态铁，D项错误。

【感悟高考】

1．（2012北京卷）已知33As、35Br位于同一周期，下列关系正确的是

A．原子半径：As＞C1＞P B．热稳定性：HC1＞AsH3＞HBr

C．还原性：As3?＞S2?＞C1?D．酸性：H3AsO4＞H2SO4＞H3PO4

2．（2011·山东高考）某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素

A．在自然界中只以化合态的形式存在

B．单质常用做半导体材料和光导纤维

C．最高价氧化物不与酸反应

D．气态氢化物比甲烷稳定

3

4

A．二氧化硅是生产光纤制品的基本原料

B．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂

C．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性

D．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯

5（2009·四川理综）开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是

A．氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料B．C60属于原子晶体,用于制造纳米材料C．纤维素乙酸酯属于天然高分子材料D．单晶硅常用于制造光导纤维

6．（2010·全国高考I卷）请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。

（1）在下面方框中，A表示有长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在答题卡上的A后完成该反应的实验装置示意图（夹持装置，连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出），按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其他可选用的

仪器（数量不限）简易表示如下：

（3）有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点

是；

（4）验证CO的方法

是。

7．（2009·宁夏高考）下图表示有关物质（均由短周期元素形成）之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质（一般是黑色粉末），C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。（反应条件图中已省略）

（1）A、B、C、D代表的物质分别为、、、（填化学式）。

（2）反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是。

（3）反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3，G、H分别是、（填化学式）。

（4）反应③产物中K的化学式为。

（5）反应④的离子方程式为。

【考点精练】

1．（2011·福建上杭一中月考）信息、材料、能源被称为新科技革命的“三大支柱”。下列观点或做法错误的是

A．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源。

B．加大煤炭的开采速度，增加煤炭燃料的供应量，以缓解石油危机。

C．光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅。

D．高温结构陶瓷氮化硅（Si3N4）具有较高的硬度和耐磨性，可用于制造汽车发动机。

2．（2011·上海市高三六校联考）青石棉（cricidolite）是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为：Na2Fe5Si8O22(OH)2，青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是

A．青石棉是一种易燃品且易溶于水

B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O C．1mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用，至少需消耗6L3mol/LHNO3溶液

D．Na2Fe5Si8O22(OH)2能与氢氟酸作用。

3．（2011·贺兰一中高考适应性模拟考试）下列实验可以证明溶液中一定存在大量的HCO3－的是

A．加Ba(OH)2溶液，产生大量沉淀

B．加Ba(OH)2溶液，产生大量沉淀；再加盐酸，沉淀溶解，同时产生气体

C．加Ba(OH)2溶液，产生大量沉淀；再加盐酸，沉淀溶解，同时产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体

D．加BaCl2溶液，没有沉淀，再加NaOH溶液，产生大量沉淀；最后加盐酸，沉淀溶解，同时产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体。

4．（2011·福州市高三上学期期末质量检查）2010年诺贝尔化学奖授予美日科学家，他们由于研究“有机物合成过程中钯催化交叉偶联”而获奖。钯的化合物氯化钯可用来检测有毒气体CO，发生反应的化学方程式为：CO+PdCl2 +H2O=CO2 +Pd↓+2HC1。下列说法正确的是

A．题述反应条件下还原性：CO> Pd

B．题述反应中PdCl2被氧化

C．生成22.4 L CO2时，转移的电子为2 mo1

D．CO气体只有在高温下才能表现还原性

5．（2011·河南商丘市一中高三月考）下列说法正确的是

①非金属氧化物不一定是酸性氧化物

② Mg、Al、Fe、Cu 都属于有色金属

③电解质溶液的导电过程属于化学变化

④北京奥运会奖牌“金镶玉”奖牌玉的化学成分多为含水钙镁硅酸盐，如：

Ca2Mg5Si8O22(OH)2可用氧化物表示为：2CaO·5MgO·8SiO2·H2O

⑤某胶体遇盐卤(MgCl2)或石膏水易发生聚沉，而与食盐水或Na2SO4溶液不易发生聚沉，则该胶体遇BaCl2或Fe(OH)3胶体可发生聚沉，且说明Na+使此胶体聚沉的效果不如Ca2+、Mg2+

⑥ SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以它具有漂白性。

⑦ Fe(OH)3、FeCl2、SiH4都不能直接用化合反应制备

A．①②④⑥B．①②④⑤⑦C．①③④⑤D．全部

6．（2011·河南平顶山一模）下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是

①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO 2 ②向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀硫酸 ③向AgNO 3溶液中逐滴加入过量氨水 ④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸A ．①② B ．①③ C ．①④ D ．②③

7．（2011·河南洛阳一模）某二价金属的碳酸盐和酸式碳酸盐的混合物，跟足量的稀盐酸反应，消耗H +和生成CO 2物质的量之比为6∶5，则该混合物中碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量之比是

A ．1∶1

B ．1∶2

C ．1∶3

D ．1∶4

8．（2011·河南省示范性高中联考）将足量的CO 2不断通入KOH 、Ba(OH)2、KAlO 2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO 2的量的关系可表示为

9．（2011·洛阳一模改编）下图中X 为中学化学中两种重要单质的混合物。A 为灰黑色有金属光泽的固体，G 是制光导纤维的主要原料，F 气体也可由A 与氢氟酸反应得到，反应②、④是工业上的重要反应。图中部分反应的生成物及反应条件没有列出。

请回答：

（1）写出A 和B 的化学式：A ，B 。

（2）写出C 溶液转化为C 固体的过程中HCl 气流的作用是

（3）写出①、③和④反应的化学方程式：

①

③

④

10．（2011·山东省烟台市第一学期模块检测）某种牙膏中的摩擦剂是碳酸钙，可以用石灰石（含杂质SiO 2）来制备。某同学甲设计了一种制备碳酸钙的方案，其流程图为：

请回答下列问题：

（1）假设第①步反应完全进行，则第②步反应过滤后得到的滤渣的成分为 。

（2）第③步反应不使用CO 2，其主要原因是（用离子方程式表示）

2

222A B C D

。

（3）第③步反应使用Na2CO3而不使用NaHCO3，从提高企业经济效益的角度考虑，其原因是。

（4）某同学乙用石灰石为原料（其他试剂自选），设计了另一种制备碳酸钙的实验方案，请你完成他的实验方案。

乙同学所设计的方案的优点是。

参考答案

【感悟高考】

1．答案：C

2．答案：A

解析：依据原子核外电子的排布规律可知，在短周期元素中原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半的元素可以是Li或Si元素，但Li属于金属不符合题意，因此该元素是Si元素。硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相化合的，因此在自然界中硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在，选项A正确；硅位于金属和非金属的分界线附件常用作半导体材料，二氧化硅才用作光导纤维，选项B不正确；硅的最高价氧化物是二氧化硅，SiO2与酸不反应但氢氟酸例外，与氢氟酸反应生成SiF4和水，因此氢氟酸不能保存在玻璃瓶中，选项C不正确；硅和碳都属于ⅣA，但硅位于碳的下一周期，非金属性比碳的弱，因此其气态氢化物的稳定性比甲烷弱，选项D也不正确。

3．答案：C

解析：本题考查学生对元素化合物性质的掌握情况，可用代入法，即把各项中X、Y、Z 代入圆圈中进行判断。C中CO2在一定条件下与钠反应生成金刚石和碳酸钠。

4．答案：D

解析：本题主要考查的是常见物质在生产和生活中的应用。A项，二氧化硅是光纤制品的主要原料；水玻璃是硅酸钠溶液，能作为黏合剂和防火材料；C项，盐析是提纯蛋白质的一种方法，而且不改变蛋白质的生理活性；D项，石油分馏得到的是不同沸点的烃类混合物，如汽油、煤油、柴油等，只有通过裂解的方法可得到乙烯等不饱和烃类物质。

综上分析可知，本题选D项。

5．答案：A

解析：B项，C60属于分子晶体；C项，纤维素乙酸酯不是天然高分子材料;D项,二氧化硅常用于制造光导纤维。

6．答案：（1）

A B C D E

（2）

（3）防止生成的气体从长颈漏斗中逸出

（4）在（1）中的E装置后再依次连接盛有氢氧化钠溶液（E）、澄清石灰水(F)、浓硫酸

(G)的洗气瓶和盛有氧化铜粉末的反应管（H），进行该反应，若H在加热后黑色固体变

红色则证明生成了CO或点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊

解析：（1）本题考查实验设计能力及简单绘图能力。

本题要求“设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验”。从题目所给条件看，首先应制备CO2。制CO2通常用碳酸钙和盐酸反应，这样制得的CO2中，混有HCl和水蒸气。

将混有少量杂质的CO2先通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，再通过浓硫酸进行干燥，然后进行CO2在高温下与木炭的反应，再将没反应的CO2除去，即得CO。

（2）说明：氢氧化钙微溶，其溶液浓度很小，作为吸收剂不如NaOH溶液好，故做如此变动。

（3）可以通过控制加酸的量，来控制气体产生的快慢；同时小试管充满盐酸，可以起到液封作用，防止反应激烈时气体从长颈漏斗冲出。简化：可以控制反应，同时便于形成液封。

（4）将气体通过灼热氧化铜后，再通入澄清石灰水，黑色氧化铜变红，石灰水变浑浊。

说明：原答案“点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊”也有可能为CH4。

7．答案：（1）Al；C；H2O；Na2O2

（2）2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑

（3）CO2；CO

（4）Na2CO3

（5）2AlO2－+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32－

解析：从“B为非金属单质（一般是黑色粉末）”，可基本确定为单质碳；“C是常见的无色无味液体”，很可能是H2O；“D是淡黄色的固体化合物”（短周期），基本锁定为Na2O2。

以这三种物质为突破口，就可一一推出：C(H2O)+D(Na2O2)+金属A→溶液甲+F+E，F+E （其中一种是O2）→C(H2O)，该反应应是H2+O2→ H2O，所以A为Al，溶液甲为NaAlO2。

F与E(O2与H2)的分辨可从B(非金属碳)+F→G+H确定：F为O2(H2与单质碳难反应)、E 为H2，进而推出G、H分别为CO和CO2。

G和H(CO2和CO)的分辨可从D(Na2O2)+G →F(O2)+K、溶液甲(NaAlO2)+G →溶液乙+Al(OH)3↓(沉淀L)确定：G为CO2、H为CO。进而推出K为Na2CO3溶液、溶液乙为Na2CO3溶液(K+H2O溶液乙)。

【考点精练答案】

1．答案：B

解析：煤炭是化石燃料，是不可再生的能源，且燃烧时污染严重，应尽量少使用，用其它清洁能源或新能源替代，B错误。D项，高温结构陶瓷耐高温，有较高的硬度、耐磨，适合制造发动机。

2．答案：A

解析：由题设条件可知，青石棉为硅酸盐材料，难溶于水，不易燃，A 项错误；硅酸盐的表示方法：活泼金属氧化物?较活泼金属氧化物?二氧化硅?水，B 项正确；由青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO 知，当青石棉与足量硝酸反应时，可将+2价铁氧化为+3价，而自身被还原，共消耗硝酸18 mol ，C 项正确；由青石棉的成分可知，它可与氢氟酸发生反应，D 项正确。

3．答案：D

解析：检验时若加入Ba(OH)2溶液，HCO 3－或CO 32－均能与之反应，产生BaCO 3白色沉

淀，再加盐酸时，沉淀溶解，产生CO 2，因此无法确定是否含有HCO 3－，A 、B 、C 三

项均错误；D 项，加BaCl 2溶液时，HCO 3－不反应，再加NaOH 溶液时，OH －与HCO 3

－反应，生成CO 32－，再与Ba 2+结合成BaCO 3白色沉淀，最后加盐酸，沉淀溶解，产生CO 2气体，使澄清石灰水变浑浊，选D 项。

4．答案：A

解析：由反应方程式中碳元素化合价升高，Pd 降低可知虽然没有高温但还原剂仍为CO ，PdCl 2被还原且还原性：CO> Pd ；C 选项错误在外界条件不明确。

5．答案：C

解析：解此类题的方法是举例法。①非金属氧化物CO 、NO 等是不成盐氧化物，NO 2虽然溶于水产生HNO 3，但不是酸性氧化物，①正确；②有色金属是指铁、锰、铬等之外的金属，②错误；③电解质在导电时，阴阳极有电子的得失，所以是化学变化，③正确；④硅酸盐可以写成氧化物的形式，只要各氧化物的化学式加和与原硅酸盐的化学式相同即可，④正确；⑤比较MgCl 2和NaCl 、CaSO 4和Na 2SO 4，均为前者效果好，说明是盐中的阴离子对胶体的聚沉起了主要作用，因此Na +使此胶体聚沉的效果不如Ca 2+、Mg 2+，⑤正确；⑥SO 2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了它的还原性，⑥错误；⑦三者均可以用化合反应来制备4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3、Fe+2FeCl 3=3FeCl 2、Si+2H 24（较难），⑦错误。

6．答案：C

解析：①开始时反应为：Na 2CO 3+CO 2+H 2O=2NaHCO 3，生成的NaHCO 3溶解度小于Na 2CO 3，产生NaHCO 3沉淀，但CO 2过量时不溶解，符合题意；②开始时，加入的盐酸起电解质的作用，胶体在电解质作用下发生聚沉，产生沉淀，盐酸过量时，酸与Fe(OH)3发生中和反应生成可溶性的FeCl 3，沉淀溶解，不符合题意；③开始时，产生AgCl 沉淀，氨水过量时，AgCl 溶解，生成［Ag(NH 3)2］+，不符合题意；④开始时产生硅酸沉淀，反应为：Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3↓+2NaCl ，生成的硅酸不与过量的盐酸反应，符合题意。

7．答案：B

解析：设二价金属的碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量分别为x mol 、y mol ，则有5

6222=++y x y x ，解得：x ∶y=1∶2 8．答案：C

解析：CO 2通入溶液后发生反应的顺序是：①Ba(OH)2+CO 2═BaCO 3↓+H 2O ；

②2NaOH+CO 2═ Na 2CO 3+H 2O ；③2AlO 2－+CO 2+3H 2O═2Al(OH)3↓CO ；④CO

+CO 2+H 2O═2HCO 3－；⑤BaCO 3+CO 2+H 2O═Ba(HCO 3)2，符合的图像为C 。

9．答案：（1）A ：Si ，B ：Mg

（2）抑制氯化镁水解

（3）①Si+2NaOH+H 2O ＝Na 2SiO 3+2H 2↑

高温

③Mg 2

Si+4HCl SiH 4↑+2MgCl 2 ④SiO 2+Na 2CO 3=Na 2SiO 3+CO 2↑

解析：“A 为灰黑色有金属光泽的固体”，则A 为Si ；“G 是制光导纤维的主要原料”，则G 为SiO 2，根据图示中“X+HCl →C ”可知，C 为氯化物，电解C 固体制备金属B ，则B 为Mg 。“A+B →E ”，E 中含Si 、Mg 两种元素，根据两者的化合价，可推知，E 为Mg 2Si ，由E 与稀盐酸反应生成C 和F ，结合“F 气体也可由A 与氢氟酸反应得到”，可知，F 为SiH 4，D 为Na 2SiO 3。

10．答案：（1）CaSiO 3（2）由Ca(OH)2生成等质量的CaCO 3消耗NaHCO 多于Na 2CO 3；使用Na 2CO 3可制取副产品NaOH （答一条合理即可）（4）②Na 2CO 3；节约燃料，减小污染，操作简便。

解析：（1）石灰石高温下分解，产生CaO ，同时，CaCO 3与杂质SiO 2反应生成固体CaSiO 3，第②步加水时，CaO 溶解生成Ca(OH)2，CaSiO 3不溶，过滤得到CaSiO 3。

（2）过量的CO 2能溶解CaCO 3，离子方程式为CaCO 3+CO 2+H 2O = Ca 2++2HCO 3－。

（3）工业经济效益主要是考虑原料的用量、原料的利用率、生产条件等，若均得到1 mol CaCO 3，需Na 2CO 3为106g ，需NaHCO 3 168g ，所以用Na 2CO 3。

（4）用盐酸溶解CaCO 3，生成CaCl 2，再与Na 2CO 3反应生成CaCO 3，避免了高温等操作，节约燃料、操作简便等。

高温