2022年高中化学高考总复习专项突破《二氧化硅和二氧化碳》重难点考点名师归纳汇编含解析.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐考点二二氧化硅和二氧化碳1 一氧化碳CO是无色无味的有毒气体,不溶于水,可用作气体燃料和冶金工业的仍原剂.高温(1) 燃烧的化学方程式为2CO O2=2CO2.(2) 仍原 CuO的化学方程式为COCuO=C=u CO2.2 二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化碳二氧化硅可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_化学式CO2,表示一个分子的组成SiO2,没有分子,只表示组成及其原子比例可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_晶体类型分子晶体原子晶体硬度大,熔、沸点高,常温下为固体,

2、主要物理性质熔、沸点低,常温下为气体,微溶于水不溶于水与水反应CO2 H2OH2CO3不反应与酸反应不反应只与 HF反应：SiO2 4HF=SiF4 2H2O高温可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_与碳反应化学化学性质与碱性质反应高温CO2 C=2=COCO2 少量 2NaOH=N2Ca O3 H2O,CO2 足量 NaOH=NaHC3 OSiO2 2C=S=i 2CO电炉SiO2 2NaOH=N2 Sa iO3 H2O盛碱液的试剂瓶不用玻璃塞而用橡皮塞的缘由可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_与盐反应与碱性氧化物反应制备3 主要用途H2O CO2 不足 Na2SiO3

3、=H2SiO3 Na2CO3, 2H2O2CO2 足量 Na2SiO3=H2SiO3 2NaHCO3CO2 Na2O=N2aCO3高温工业制法： CaCO3=CaO CO2. 试验室制法： CaCO3 2HCl=CaCl2H2O CO2高温SiO2 Na2CO3=Na2SiO3 CO2高温SiO2 CaO=CaSiO 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CO2：制饮料、碳酸盐,干冰用作制冷剂. SiO2：作光导纤维,制光学仪器、电子部件,水晶可制作饰品.学霸巧学卡高温(1) 不能依据反应2C SiO2=Si 2CO来说明C 的仍原性比Si 强, 也不能依据反应1可编辑资料 - -

4、 - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐高温SiO2 Na2CO3=Na2SiO3 CO2来说明 SiO2 水化物的酸性比H2CO3强.由于酸性：H2CO3H2SiO3,高温因而向 Na2SiO3 水溶液中通入CO2 生成 H2SiO3,而高温下：SiO2 Na2CO3=Na2SiO3 CO2,该反应熵值增加,驱动反应向右进行.(2) 氢氟酸能腐蚀玻璃并

5、用于雕刻玻璃,盛放氢氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶.盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,由于SiO2 与碱溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3.(3) 水晶、 石英、 玛瑙的主要成分为SiO2.固态 CO2 俗称干冰. SiO2 既能与酸反应又能与 碱反应,但它不是两性氧化物,由于SiO2 只与 HF 反应,而与其他酸不反应,且与HF反应时并没有同时生成盐和水.(4) CO2 与 NaOH溶液反应产物的确定可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_x nn2溶质成分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_x11NaHCO311 x21NaOH、Na2CO31. 思维辨析1CO2 溶于水生

6、成碳酸,SiO2 也能溶于水并生成硅酸. 2SiO 2是酸性氧化物,不与任何酸反应.3SiO 2溶于水显酸性,所以SiO2 属于酸性氧化物. 4CO 和 CO2 是碳的两种氧化物,二者均是温室气体. 5CO2 不支持燃烧是相对的.6 氢氟酸刻蚀玻璃的过程不涉及化学变化.答案1 2 3 4 5 6 2. 以下说法正确选项高温A在粗硅的制取中发生2C SiO2=2CO Si ,硅被仍原,所以碳的仍原性强于硅的仍原性B盛放 NaOH溶液时,使用带玻璃塞的磨口瓶C用 SiO2 制取硅酸,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,然后再通入CO2高温D由 Na2CO3 SiO2=Na2SiO3 CO2可知,硅酸

7、的酸性强于碳酸答案C解析选项 A、D 的反应在高温下均生成了气体,使平稳正移,致使反应能顺当进行,但不能说明C、Si 的仍原性强弱,也不能说明H2SiO3 与 H2CO3 酸性的强弱,故错误.NaOH能与玻璃成分中的SiO2 反应生成Na2SiO3 而使瓶塞粘在一起.由SiO2 制取 H2SiO3 的过程为：2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - -

8、-名校名师举荐NaOH溶液通入 CO2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SiO2Na2SiO3 H2SiO3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 考法综述 硅在的壳中含量仅次于氧,经常考查SiO2 的用途以及SiO2 的特性与 HF的反应,而碳主要考查CO的仍原性, CO2 与 SiO2 酸性氧化物的区分.命题法 1二氧化硅的特性典例 1以下表达正确选项高温A由于 Na2CO3 SiO2=Na2SiO3 CO2,所以硅酸的酸性比碳酸强 B碳和硅都是A 族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相像C由于高温时二氧化硅能与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强

9、D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,但二氧化硅不能和水反应生成硅酸 解析 依据酸、盐之间复分解反应进行的方向判定酸性强弱一般是在常温湿态下适用,在高温干态下不适用,事实上碳酸酸性比硅酸强,A 错误. CO2 是分子晶体,而SiO2 是原子晶体,在物理性质方面有很大差异,B 错误.高温下二氧化硅与碳酸钠的反应是在非溶液状态下进行的, 属于用不挥发性酸酐来制取挥发性的酸酐,所以该反应不能做为判定硅酸与碳酸酸性强弱的依据,C 错误.SiO2 虽属于酸性氧化物, 但不能直接与H2O反应生成H2SiO3,D项正确. 答案 D【解题法】二氧化硅的特别性(1) 非金属氧化物一般由分子构成,而SiO2 是由

10、Si 和 O按个数比12直接构成. Si 、SiC、Si 3N4、 BN等也是直接由原子构成.(2) SiO 2是 H2SiO3 的酸酐,但它不溶于水,不能直接与水作用制备H2SiO3.(3) 酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2 能跟 HF 作用： SiO2 4HF=SiF4 2H2O.(4) 不要混淆二氧化硅和硅的用途用于制作光导纤维的是SiO2,用于制作半导体材料、运算机芯片的是晶体硅.(5) 水晶、 石英、玛瑙的主要成分是SiO2.珍宝的主要成分是CaCO3.钻石是金刚石. 红、蓝宝石的主要成分是Al 2O3 .命题法 2二氧化碳与碱溶液的反应5典例 2向含有 0.2 mol NaOH

11、和 0.1 mol BaOH2 的溶液中连续稳固的通入CO2,当通入气体8.96L0 , 1.01 10Pa时立刻停止.就这一过程中,溶液中离子的物质的量与通入 CO2 的体积关系正确选项 气体的溶解和离子的水解忽视不计 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐 解析 此题涉及的化学反应： BaOH2CO2=BaCO3 H2O 2Na

12、OH CO2=Na2CO3 H2O BaCO3 CO2 H2O=BaHC3O 2 Na2CO3 CO2 H2O=2NaHC3O2当未通入 CO2 时,溶液中： 0.2 mol Na、0.1 mol Ba、0.4 mol OH.当通入2.24 L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22CO时,发生反应,此时溶液中：0.2 mol Na、0.2 mol OH .当通入4.48 L CO2时,发可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_生反应,此时溶液中：0.2 mol Na、 0.1 mol CO3 .当通入6.72 L CO 2 时,发生反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

13、_精品资料_2, 此时溶液中： 0.2 mol Na 、0.2 mol HCO3 .当通入 8.96 L CO2 时,发生反应,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_此时溶液中： 0.2 mol Na 答案 C、0.1 mol Ba、0.4 mol HCO3 .对比图象可知C 项正确.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【解题法】CO2 与碱液反应常考情形及方法技巧(1) 假如是给出两种反应物的量,让求出反应后产物的组成及各组成成分的量的简洁计算就可以利用加减消元法或者“碳”守恒、“碱”守恒法来求解.在列方程 组 求解时要注意 CO2 与 OH 的计量数关系,以免出错.(

14、2) 假如是未给出各反应物的量,而要求利用反应方程式争论不同的反应配比情形下的产物组成及产量的较难的运算题就要求：要合理分段, 分步解决. 留意每一段中各反应 物 或中间产物 何者不足何者过量,应当用谁来算,不能用谁来算.懂得CO2 与 NaOH反应的化学方程式以及各物质之间的量的关系.(3) 当有多种组分与一种物质反应时,判定反应次序的方法：先假设与其中的一种组分反应,如产物仍能与另一种组分反应,就假设错误.如典例2 中将 CO2 通入 NaOH、BaOH2混合溶液中,假设CO2 先与 NaOH反应,就生成的Na2CO3会与 BaOH2 反应生成BaCO3 沉淀和 NaOH,故假设错误,应先

15、与BaOH2 反应.(4) 给出各反应物的量判定反应图象的正误做这类题第一要正确写出反应的化学方程式,理清每一步反应的先后次序,分析何种反应物不足,何种反应物过量.留意图象中的“拐点”“起点”“终点”等关键点的相关数据,将这些数据与所涉及4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐的反应方程式中各物质的计量数进行比对,找出解题的突破口,然

16、后进行解答.留意思维要全面,不能有遗漏的反应,仍要留意反应的连续性和次序性.命题法 3CO2 与盐溶液的反应典例 3用四种溶液进行试验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误选项选项操作及现象溶液A 通入 CO2,溶液变浑浊.再升温至65 以上,溶液变澄清C6H5ONa溶液B 通入 CO2,溶液变浑浊.连续通CO2 至过量,浑浊消逝Na2SiO3 溶液C 通入 CO2,溶液变浑浊.再加入品红溶液,红色褪去CaClO 2 溶液通入 CO2,溶液变浑浊,连续通CO2 至过量,浑浊消逝,再加入足量NaOH溶液,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D又变浑浊CaOH2溶液可编辑资料 -

17、 - - 欢迎下载精品_精品资料_ 解析 A 项,CO2 H2O NaHCO3,升温至 65 以上, C6H5OH完全溶解,溶液变澄清.B 项, CO2 Na2SiO3H2O=N2aCO3 H2SiO3, H2SiO3 与 CO2 不反应,浑浊不会消逝.C 项, CO2 CaClO 2 H2O=CaC3O 2HClO,溶液变浑浊后加入品红溶液, 被 HClO 氧化褪色. D 项,第一, CO2 CaOH2=CaCO3 H2O,连续通CO2,生成可溶于水 的 CaHCO3 2,再加入足量的NaOH,就有 2NaOH CaHCO3 2=CaCO3 Na2CO3 2H2O,溶液 又变浑浊. 答案 B

18、【解题法】CO2 与盐溶液的常见反应及留意事项 1CO2 与盐溶液的常见反应碳酸是一种弱酸,其酸性比盐酸、醋酸要弱,因此,盐酸、醋酸能与碳酸盐反应.其酸性又比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强,因此,将CO2 气体通入 Na2SiO3、NaClO、NaAlO2 等盐溶液中,均能发生反应而生成相应的弱酸和碳酸 氢盐,这就是“强酸制弱酸”原理的应用.如：CO2 Na2CO3 H2O=2NaHC3OCO2 Na2SiO3 2H2O=H4SiO4 Na2CO3或 CO2 Na2SiO3 H2O=H2SiO3 Na2CO3当 CO2 过量时,发生反应如下： 2CO2 Na2SiO3 2H2O=H2SiO3

19、2NaHCO3CO2 CaClO 2 H2O=CaC3O 2HClO当 CO2 过量时,发生反应如下： 2CO2 CaClO 2 2H2O=CaHC3O 2 2HClO5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐CO2 H2O NaHCO3CO2 NaAlO2 2H2O=AlOH3 NaHCO3CO2 过量时 CO2 2NaAlO2 3H

20、2O=2AlOH3 Na2CO3CO2 少量时 2 留意事项“强酸制弱酸”是一个重要的化学反应规律,但不行认为弱酸就不能“制取”强酸.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在某些条件下, 当弱酸的酸根阴离子被沉淀或被氧化后,H就被“释放”出来,从而生成了可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_强酸. 如将 H2S 通入 CuSO4 溶液中或向氢硫酸中滴加氯水,均由氢硫酸这种弱酸生成了强酸：222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H2S CuSO4 =CuS H2SO4S化 .与 Cu结合成难溶的CuS, H2S Cl 2 =S 2HClS被氧可编辑资料 - -

21、- 欢迎下载精品_精品资料_CO2 与溶液反应的产物与CO2 的用量无关,都生成NaHCO3,由于酸性 H2CO3HCO3 .CO2 与 NaClO溶液反应的产物与CO2 的量无关,也只能生成NaHCO3,不能生成Na2CO3,由于酸性H2CO3 HClOHC3O.CO2、SO2 通入 CaCl2 或 BaCl 2 溶液均不反应,无沉淀产生.1以下有关说法正确选项A在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3 固体都能发生分解B FeOH3 胶体无色、透亮,能产生丁达尔现象C H2、SO2、CO2 三种气体都可用浓H2SO4 干燥 D SiO2既能和 NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应,所以是

22、两性氧化物答案C解析NaHCO3 受热易分解而Na2CO3 固体加热只熔化不分解,A 错误. FeOH3 胶体是红褐色, B 错误. C项中三种气体与浓硫酸不反应,可以用浓硫酸干燥,C 正确. SiO2 与 HF发生反应： SiO24HF=SiF4 2H2O, SiF 4 不属于盐,故SiO2 不是两性氧化物,属于酸性氧化 物, D错误.2以下说法不正确选项 A二氧化硅晶体是一种无色透亮的固体,常用作光导纤维的材料 B臭氧是一种有特别臭味、氧化性极强的淡蓝色气体,可用作餐具的消毒剂 C铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料,是由于铝比铁更耐酸、碱的腐蚀D人造纤维可利用竹子、棉花、麻类的纤维

23、材料制成,而合成纤维是利用自然界的非纤维材料 如石油、煤 通过化学合成方法得到的6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐答案C解析二氧化硅晶体是一种无色透亮的固体,常用作光导纤维的材料,A 项正确.臭氧具有强氧化性,可以用作餐具的消毒剂,B 项正确.铝比铁活泼,更简洁与酸、碱反应,C 项错误.化学纤维可分为人造纤维和合成纤维,二者的原

24、料来源不同,D 项正确.3争论 CO2 在海洋重工的转移和归宿,是当今海洋科学争论的前沿领域.(1) 溶于海水的CO2 主要以 4 种无机碳形式存在,其中 HCO3 占 95%.写出 CO2 溶于水产生HCO3 的方程式： .(2) 在海洋碳循环中,通过如下列图的途径固碳.写出钙化作用的离子方程式： .同位素示踪法证明光合作用的化学方程式如下,将其补充完整：18光能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ =CH2O n x叶绿体O2 xH2O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) 海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其精确测量是争论海洋碳循环的基础. 测量溶解无机

25、碳,可采纳如下方法：气提、吸取CO2.用 N2 从酸化后的海水中吹出CO2 并用碱液吸取 装置示意图如下 .将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1滴定.将吸取液吸取的无机碳转化为NaHCO3,再用 x molL 1HCl 溶液滴定,消耗y可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mL HCl 溶液.海水中溶解无机碳的浓度 molL.7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_

26、精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐(4) 利用如下列图装置从海水中提取CO2,有利于削减环境温室气体含量.结合方程式简述提取CO2 的原理： .用该装置产生的物质处理b 室排出的海水,合格后排回大海.处理至合格的方法是 .答案1CO 2 H2O=H2CO3、H2CO3 HCO33322(2) Ca2 2HCO =CaCO HO CO18 xCO22xH2 Oxy3 z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4 a室：2H2O 4eCO2=O2 4H ,H 通过阳离子膜进入b 室,发生反应：H HCO3 =H2O可编辑资料 -

27、 - - 欢迎下载精品_精品资料_c室的反应： 2H O 2e=2OH H ,用 c 室排出的碱液将从b 室排出的酸性海水22调至接近装置入口海水的pH332解析2 从图中可以看出,HCO转化的终产物是CaCO和 CO,这个过程Ca2肯定参2与反应,所以直接写出Ca 2HCO3 =CaCO3 H2O CO2 即可.此问可能有同学想在反应物中补充H 或 OH ,但要留意,补H 就不能产生CaCO3,补 OH 就不能产生CO2.方程式18依据原子守恒即可写出,留意按题干要求标明H2 O .(3) 洗气瓶中的气体进步短出,另外, 需要用分液漏斗向装置中滴加稀硫酸 由于图中明确指出“未酸化” ,留意要

28、答稀硫酸而不能答稀盐酸,由于后续装置要吸取产物,所以要挑选无挥发性的酸.是个简洁运算,应用原子守恒得出答案.32(4) 因海水中无机碳的主要存在形式为HCO ,如要提取CO,需要 b 室中显现H,按图中的电源正负极可判定离子流向,再由阳离子交换膜可知H 只能从 a 室进入 b 室,这样8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名校名师举荐即可逆推出答案. 因 b 室排出的溶液pH6而海水 pH 8,所以需要一种碱c 室产生的 NaOH来调高 b 室排出的溶液的pH.9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载