高考复习化学第一轮：10 无机非金属材料的主角——硅.pdf

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1、1 配餐作业配餐作业(十十)无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅 见见学生用学生用书书 P375 14G 网络让手机网络让手机“飞飞”起来了起来了。手机芯片的核心是硅板手机芯片的核心是硅板，其成其成分是分是()ASiO2 BSi CH2SiO3 DNa2SiO3 解析解析手机芯片的核心是硅板手机芯片的核心是硅板，其成分是其成分是 Si 单质单质，故故 B 项正确项正确。答案答案B 2硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤壤。在无机非金属材料中在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有下面几

2、种物质中含有硅单质的是硅单质的是()A玛瑙玛瑙 B光导纤维光导纤维 C太阳能电池太阳能电池 D水晶水晶 解析解析玛瑙、玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是光导纤维和水晶的主要成分是 SiO2，硅单质可用，硅单质可用来制造太阳能电池板。来制造太阳能电池板。答案答案C 3下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A因为因为 Na2CO3SiO2=高高温温 Na2SiO3CO2，所以硅酸的酸所以硅酸的酸性比碳酸强性比碳酸强 B碳和硅都是碳和硅都是A 族的元素族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似性质相似 C二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液

3、又溶于氢氟酸，所以二氧化硅所以二氧化硅2 是两性氧化物是两性氧化物 D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物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但二氧化硅不能和水反应生成硅酸反应生成硅酸 解析解析A 项的反应之所以能够发生项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体是因为生成的产物中有气体放出放出，平衡正向移动平衡正向移动，促使反应能够顺利进行促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判故不能通过此反应判断断 H2CO3与与 H2SiO3的酸性强弱，的酸性强弱，A 项错误项错误；CO2和和 SiO2的物理性质的物理性质差异较大，差异较大，B 项错误项错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于

4、酸性氧化物与一般与氢氟酸的反应不属于酸性氧化物与一般酸的反应，酸的反应，在此反应中在此反应中 SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，并没有表现出碱性氧化物的性质，C 项项错误。错误。答案答案D 4(2018济宁期末济宁期末)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是下列有关说法中正确的是()A“绿水青山就是金山银山绿水青山就是金山银山”，矿物燃料的脱硫脱硝，可以减，矿物燃料的脱硫脱硝，可以减少少 SO2、NO2的排放的排放 B2017 年年 11 月月 5 日，发射北斗三号全球导航卫星计算机的芯日，发射北斗三号全球导航卫星计算机的芯片材料

5、是高纯度二氧化硅片材料是高纯度二氧化硅 C为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入常在包装袋中放入生石灰或硅胶生石灰或硅胶 D2MN=2P2Q,2PM=Q(M、N 为原料为原料，Q 为期望产为期望产品品)，不符合绿色化学的理念，不符合绿色化学的理念 解析解析SO2、NOx是污染性气体是污染性气体，大力实施矿物燃料的脱硫脱硝大力实施矿物燃料的脱硫脱硝技术以减少技术以减少 SO2、NO2的排放符合绿色化学的理念，的排放符合绿色化学的理念，故故 A 项正确；项正确；计算机的芯片材料是高纯硅，计算机的芯片材料是高纯硅，故故 B 项错误项错误；生石灰或硅胶是

6、干燥剂生石灰或硅胶是干燥剂，不能防止氧化变质，不能防止氧化变质，故故 C 项错误；项错误；2MN=2P2Q,2PM=Q的总反应是的总反应是 3MN=3Q，原料完全转化为期望产品，符合绿色化，原料完全转化为期望产品，符合绿色化3 学的理念，学的理念，故故 D 项错误。项错误。答案答案A 5 青花瓷青花瓷 中所描绘的中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白色白花青的锦鲤跃然于碗底花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成但古瓷中所用颜料成分一直是个谜分一直是个谜，近代科学家才得知大多为硅酸盐近代科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸

7、铜如蓝紫色的硅酸铜钡钡(BaCuSi2Ox，铜为，铜为2 价价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()A可用氧化物形式表示为可用氧化物形式表示为 BaOCuO2SiO2 B性质稳定，不易脱色性质稳定，不易脱色 C易溶解于强酸和强碱易溶解于强酸和强碱 Dx 等于等于 6 解析解析“硅酸铜钡硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色不易脱色，不不易与酸、碱反应。易与酸、碱反应。“硅酸铜钡硅酸铜钡”中中 Ba 为为2 价，价，Cu 为为2 价，价，Si 为为4 价价，则则 x6，用氧化物形式表示为用氧化物形式表示为 BaOCuO2SiO2。

8、A、B、D三项均正确。三项均正确。答案答案C 6(2018泰州月考泰州月考)将足量将足量 CO2气体通入水玻璃气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液溶液)中中，然后加热蒸干然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是最后得到的固体物质是()ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3 CNa2CO3、SiO2 DSiO2 解析解析将足量将足量 CO2气体通入水玻璃中气体通入水玻璃中，发生反应发生反应：2CO2Na2SiO32H2O=H2SiO32NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生加热蒸干高温灼烧时发生反应反应：H2SiO3=H2OSiO2,2NaHCO3=Na2C

9、O3CO2H2O；SiO2Na2CO3=高高温温 Na2SiO3CO2，各反应物存在如下关各反应物存在如下关系系，H2SiO32NaHCO3，H2SiO3SiO2,2NaHCO3Na2CO3SiO2，4 由上述关系可知由上述关系可知，最后所得固体物质是最后所得固体物质是 Na2SiO3，故选故选 A。答案答案A 7(2018安徽合肥月考安徽合肥月考)天工开物记载：天工开物记载：“凡埏泥造瓦，掘凡埏泥造瓦，掘地二尺余地二尺余，择取无沙粘择取无沙粘(通通黏黏)土而为之土而为之”“凡坯既成凡坯既成，干燥之后干燥之后，则堆积窑中燃薪举火则堆积窑中燃薪举火”“”“浇水转釉浇水转釉(主要为青色主要为青色)

10、，与造砖同法，与造砖同法”。下。下列说法错误的是列说法错误的是()A沙子和黏土主要成分为硅酸盐沙子和黏土主要成分为硅酸盐 B“燃薪举火燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化使黏土发生复杂的物理化学变化 C烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦 D黏土是制作砖瓦和陶瓷等的主要原料黏土是制作砖瓦和陶瓷等的主要原料 解析解析沙子的主要成分为沙子的主要成分为 SiO2，不属于硅酸盐不属于硅酸盐，A 项错误项错误；“燃燃薪举火薪举火”是使成型的黏土器皿发生复杂的物理化学变化而制成陶器是使成型的黏土器皿发生复杂的物理化学变化而制成陶器，B 项正确项正确；烧制过程中铁的化合

11、物被氧化为氧化铁，得到红瓦，若浇烧制过程中铁的化合物被氧化为氧化铁，得到红瓦，若浇水则发生还原反应得到氧化亚铁而成为青瓦，水则发生还原反应得到氧化亚铁而成为青瓦，C 项正确项正确；砖瓦、陶瓷砖瓦、陶瓷的主要原料是黏土，的主要原料是黏土，D 项正确。项正确。答案答案A 8.(2018江苏苏锡常镇四市月考江苏苏锡常镇四市月考)我国科学家制得了我国科学家制得了 SiO2超分子超分子纳米管，微观结构如图。下列叙述正确的是纳米管，微观结构如图。下列叙述正确的是()ASiO2与干冰的物理性质相似与干冰的物理性质相似 BSiO2耐腐蚀，不与任何酸反应耐腐蚀，不与任何酸反应 C工业上用工业上用 SiO2制备粗

12、硅制备粗硅 D光纤主要成分是光纤主要成分是 SiO2，具有导电性，具有导电性 5 解析解析SiO2熔点高熔点高，硬度大硬度大，而而 CO2熔点低熔点低，常温下为气体常温下为气体，A项错误；项错误；SiO2能与氢氟酸发生反应，能与氢氟酸发生反应，B 项错误；项错误；SiO2无导电性，无导电性，D项错误。项错误。答案答案C 9(2018晋豫省际大联考晋豫省际大联考)山西博物院是太原市地标性建筑之一山西博物院是太原市地标性建筑之一，下列相关说法正确的是下列相关说法正确的是()A展柜使用的钢化玻璃，展柜使用的钢化玻璃，其主要成分只有其主要成分只有 SiO2 B墙体使用的砖瓦、水泥，是硅酸盐材料墙体使用

13、的砖瓦、水泥，是硅酸盐材料 C陈列的元青花瓷的原料有高岭土陈列的元青花瓷的原料有高岭土Al2Si2O5(OH)4，也可以表，也可以表示为示为 Al2O3SiO2H2O D展示的青铜器上有一层绿色物质可能是碱式碳酸铜展示的青铜器上有一层绿色物质可能是碱式碳酸铜，此绿色此绿色物质不溶于盐酸物质不溶于盐酸 解析解析钢化玻璃与普通玻璃的成分相同钢化玻璃与普通玻璃的成分相同(只是制造的工艺不同只是制造的工艺不同)，主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，A 项错误项错误；砖瓦和水泥都是硅酸砖瓦和水泥都是硅酸盐工业的产品，盐工业的产品，所以所以 B 项正确项正确；高岭土高岭土Al2

14、Si2O5(OH)4，应该表示为应该表示为Al2O32SiO22H2O，C 项错误项错误；铜绿是碱式碳酸铜，该物质可以与盐铜绿是碱式碳酸铜，该物质可以与盐酸反应生成氯化铜而溶解，酸反应生成氯化铜而溶解，D 项错误。项错误。答案答案B 10(2018皖南八校联考皖南八校联考)高纯度晶硅是典型的无机非金属材料高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称又称“半导体半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革革命命”。它可以按下列方法制备：。它可以按下列方法制备：SiO2 C 高高温温Si(粗粗)HCl 300 SiHCl3 过过量量H2 1 0001 100

15、Si(纯纯)下列说法正确的是下列说法正确的是()A步骤步骤的化学方程式为的化学方程式为 SiO2C=高高温温 SiCO2 6 B步骤步骤中每生成或反应中每生成或反应 1 mol Si，转移转移 4 mol 电子电子 C二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应 DSiHCl3(沸点沸点 33.0)中含有少量的中含有少量的 SiCl4(沸点沸点 67.6)，通过通过蒸馏蒸馏(或分馏或分馏)可提纯可提纯 SiHCl3 解析解析步骤步骤的化学方程式为的化学方程式为 SiO22C=高高温温 Si2CO，A项错误；步骤项错误；步骤中每生成或反应中每生成或反应

16、 1 mol Si，转移转移 2 mol 电子，电子，B 项项错误；错误；硅能与氢氟酸反应生成硅能与氢氟酸反应生成 SiF4和氢气，和氢气，C 项错误；项错误；D 项正确。项正确。答案答案D 11青花瓷胎体的原料青花瓷胎体的原料高岭土高岭土Al2Si2O5(OH)x，可掺进瓷石可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8)，在在 1 300 左右左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列说法正确的是下列说法正确的是_(双选；填选项字母双选；填选项字母)。A高岭土分子中高岭土分子中 x2 B钾长石能完全溶解在

17、盐酸中形成澄清的溶液钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液 C烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化 D青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品(2)在在“南澳一号南澳一号”考古直播过程中，考古直播过程中，需用高纯度需用高纯度 SiO2制造的光制造的光纤纤。下图是用海边的石英砂下图是用海边的石英砂(含氯化钠含氯化钠、氧化铝等杂质氧化铝等杂质)制备二氧化硅制备二氧化硅粗产品的工艺流程。粗产品的工艺流程。洗涤石英砂的目的是洗涤石英砂的目的是_。在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是在以上流程中，要将洗净的石

18、英砂研磨成粉末，目的是 _ 7 _。工业上常用纯净石英砂与工业上常用纯净石英砂与 C 在高温下发生反应制造粗硅，粗在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有硅中含有 SiC，其中其中 Si 和和 SiC 的物质的量之比为的物质的量之比为 11。下列说法正。下列说法正确的是确的是_(填选项字母填选项字母)。ASiC 性质稳定，能用于制造抗高温水泥性质稳定，能用于制造抗高温水泥 B制造粗硅时的反应为制造粗硅时的反应为 2SiO25C=高高温温 SiSiC4CO C在以上流程中，在以上流程中，将盐酸改为将盐酸改为 NaOH 溶液，也可达到目的溶液，也可达到目的 D纯净的纯净的 SiO2只能用于制造光导纤维

19、只能用于制造光导纤维 解析解析(1)A 项项，根据化合价代数和等于零的原则根据化合价代数和等于零的原则，可得可得 6810 x0，解得解得 x4。B 项，钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶项，钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液液。C 项项，根据水泥制造过程可推测出烧制青花瓷过程中发生了复杂根据水泥制造过程可推测出烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化的物理变化和化学变化。D 项项，青花瓷青花瓷、玻璃玻璃、水泥符合硅酸盐产品水泥符合硅酸盐产品的特点，是硅酸盐产品。的特点，是硅酸盐产品。(2)石英砂中含有易溶于水的石英砂中含有易溶于水的 NaCl 杂质，杂质，洗涤石英砂可使洗涤石英砂可使

20、NaCl 与与 SiO2分离。分离。将纯净的石英砂研磨后能增大物质的表面积将纯净的石英砂研磨后能增大物质的表面积，从而增大反应物与盐酸的接触面积，增大反应速率，提高生产效率从而增大反应物与盐酸的接触面积，增大反应速率，提高生产效率。A 项项，根据根据 SiC 中元素的价态可知中元素的价态可知，SiC 具有还原性具有还原性，在高温在高温下仍能在下仍能在 O2中燃烧生成中燃烧生成 SiO2和和 CO2，因此不能用于制造抗高温水泥因此不能用于制造抗高温水泥。B 项，项，粗硅中含有粗硅中含有 SiC，其中其中 Si 和和 SiC 的物质的量之比为的物质的量之比为 11，根，根据原子守恒，据原子守恒，可

21、将题述信息转化为如下反应可将题述信息转化为如下反应：2SiO25C=高高温温 SiSiC4CO。C 项，项，因因 SiO2、Al2O3都能溶解在都能溶解在 NaOH 溶液中，无溶液中，无法实现二者的分离。法实现二者的分离。D 项，项，纯净的纯净的 SiO2还可用于制造光学玻璃等。还可用于制造光学玻璃等。答案答案(1)CD 8(2)除去石英砂中的除去石英砂中的 NaCl 杂质杂质 增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率 B 12 硅是无机非金属材料的主角硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳硅的氧化物和硅酸盐约占地壳

22、质量的质量的 90%以上。以上。(1)下列物质不属于硅酸盐的是下列物质不属于硅酸盐的是_(填选项字母填选项字母)。A陶瓷陶瓷 B玻璃玻璃 C水泥水泥 D生石灰生石灰(2)用用 Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明说明 Na2SiO3可用可用作作_。Na2SiO3可通过可通过 SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是_(填选项字母填选项字母)。A普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚石英玻璃坩埚 C氧化铝坩埚氧化铝坩埚 D铁坩埚铁坩埚(3)工业上常利用反应工业上常利用反应

23、2CSiO2=高高温温 Si2CO制备硅单质，制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是该反应中所含元素化合价升高的物质是_(填化填化学式，下同学式，下同)，氧化剂是，氧化剂是_。解析解析(1)生石灰是生石灰是 CaO，为碱性氧化物且不含为碱性氧化物且不含 Si，不属于硅酸，不属于硅酸盐。盐。(2)Na2SiO3水溶液又称水溶液又称“水玻璃水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂作防火剂。SiO2和和 Na2CO3在高温下反应生成在高温下反应生成 Na2SiO3和和 CO2，故含故含SiO2的材料的材料(普通玻璃、石英玻璃普通玻璃、石英玻璃)以及以及 Al2O3

24、等都能与等都能与 Na2CO3在高在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(3)题给反应中题给反应中 C(碳碳)被氧化，被氧化，SiO2中中4 价的硅被还原，价的硅被还原，因此因此SiO2作氧化剂。作氧化剂。答案答案(1)D 9(2)防火剂防火剂D(3)CSiO2 【拓展延伸】【拓展延伸】B、H3BO3、NaBH4、Mg2B2O5的制备与性质的制备与性质 NH3H3BO3=NH3H3BO3；NH3H3BO3HCl=NH4ClH3BO3 Mg2B2O5H2O 2H2SO4=2MgSO4 2H3BO3；2H3BO3=B2O33H2O；B2O33Mg=

25、3MgO2B NaBO22SiO24Na2H2=NaBH42Na2SiO3 NaBH42H2O=NaBO24H2 13 氮化硅可用作高温陶瓷复合材料氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航天航空在航天航空、汽车发动机汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途机械等领域有着广泛的用途。由石英砂合成氮化硅粉末的路线图如下由石英砂合成氮化硅粉末的路线图如下所示。所示。其中其中NH2基团中各元素的化合价与基团中各元素的化合价与 NH3相同。请回答下列问相同。请回答下列问题：题：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，石英砂不能与碱性物质共同存放，以以 NaOH 为例，用化学反为例，用化学反应方程式表示其原因应方程式表

26、示其原因_。(2)图示图示的变化中的变化中，属于氧化还原反应的是属于氧化还原反应的是_。(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂制造烟雾剂。SiCl4水解的化学反应方程式为水解的化学反应方程式为_。10(4)在反应在反应中，中，3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得在高温下加热可得 1 mol 氮化硅氮化硅粉末和粉末和 8 mol A 气体，则氮化硅的化学式为气体，则氮化硅的化学式为_。(5)在高温下将在高温下将 SiCl4在在 B 和和 C 两种气体的气氛中，也能反应生两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅

27、成氮化硅，B 和和 C 两种气体在一定条件下化合生成两种气体在一定条件下化合生成 A。写出写出 SiCl4与与B 和和 C 两种气体反应的化学方程式：两种气体反应的化学方程式：_。解析解析石英砂不能与碱共同存放的实质是石英砂不能与碱共同存放的实质是 SiO2与碱可以发生反与碱可以发生反应。反应应。反应是石英砂与焦炭发生氧化还原反应；反应是石英砂与焦炭发生氧化还原反应；反应是硅单质与是硅单质与Cl2反应反应，也是氧化还原反应也是氧化还原反应。SiCl4水解可以看作水解可以看作 Si 结合四个结合四个 OH生成生成 H4SiO4，原硅酸不稳定失水生成原硅酸不稳定失水生成 H2SiO3，Cl结合结合

28、 H生成生成HCl。氮化硅的化学式可通过题目信息氮化硅的化学式可通过题目信息，运用质量守恒求得运用质量守恒求得。结合题结合题给信息，给信息，SiCl4与与 N2、H2反应可得到反应可得到 Si3N4和和 HCl。答案答案(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)(3)SiCl43H2O=4HClH2SiO3(若写若写 H4SiO4也对也对)(4)Si3N4(5)3SiCl42N26H2=高高温温 Si3N412HCl 14半水煤气是工业合成氨的原料气，半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是其主要成分是 H2、CO、CO2、N2和和 H2O(g)。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的

29、原料。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。完成下列填空：完成下列填空：(1)半水煤气在铜催化下实现半水煤气在铜催化下实现 CO 变换：变换：COH2O=Cu CO2H2 若半水煤气中若半水煤气中 V(H2)V(CO)V(N2)382822，经经 CO 变换变换11 后的气体中：后的气体中：V(H2)V(N2)_。(2)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知：碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知：Na2CO3 K2CO3 20 碱液最高碱液最高 浓度浓度/(molL1)2.0 8.0 碱的价格碱的价格(元元/kg)1.25 9.80 若选择若选择 Na2CO3碱液作吸收液，其优点是碱液

30、作吸收液，其优点是_；缺点是；缺点是_。如果选择如果选择 K2CO3碱液作吸收液，用什么方法碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？可以降低成本？_；写出这种方法涉及的化学反；写出这种方法涉及的化学反应方程式：应方程式：_。(3)以下是测定半水煤气中以下是测定半水煤气中 H2以及以及 CO 的体积分数的实验方案的体积分数的实验方案。取一定体积取一定体积(标准状况下标准状况下)的半水煤气的半水煤气，经过下列实验步骤测定其经过下列实验步骤测定其中中 H2以及以及 CO 的体积分数。的体积分数。选用合适的无机试剂分别填入选用合适的无机试剂分别填入、方框中。方框中。该实验方案中，步骤该实验方案中，步骤、

31、的目的是的目的是_。该实验方案中，步骤该实验方案中，步骤_(填填“”或或“”)可以确定半可以确定半水煤气中水煤气中 H2的体积分数。的体积分数。解析解析(1)经经 CO 变换后变换后 CO 转化为氢气，则根据化学方程式可转化为氢气，则根据化学方程式可知，知，所得的气体中所得的气体中：V(H2)V(N2)(3828)2231。(2)根据表根据表中数据可知若选择中数据可知若选择 Na2CO3碱液作吸收液碱液作吸收液，其优点是价廉其优点是价廉，缺点是吸缺点是吸收收 CO2的能力差。由于生成的碳酸氢钾受热易分解产生碳酸钾，所的能力差。由于生成的碳酸氢钾受热易分解产生碳酸钾，所以使碱液循环使用可以降低成

32、本，以使碱液循环使用可以降低成本，反应的化学方程式为反应的化学方程式为 2KHCO312=K2CO3CO2H2O。(3)由于半水煤气中含有二氧化碳由于半水煤气中含有二氧化碳，所以首先利用碱液除去二氧化碳所以首先利用碱液除去二氧化碳，干燥后再通过氧化铜反应干燥后再通过氧化铜反应，利用浓利用浓硫酸吸收产生的水蒸气硫酸吸收产生的水蒸气，利用碱液吸收产生的二氧化碳利用碱液吸收产生的二氧化碳，进而计算体进而计算体积分数积分数。氢气还原氧化铜生成水蒸气氢气还原氧化铜生成水蒸气，浓硫酸吸收水蒸气浓硫酸吸收水蒸气，所以该所以该实验方案中，步骤实验方案中，步骤可以确定半水煤气中可以确定半水煤气中 H2的体积分数

33、。的体积分数。答案答案(1)31(2)价廉价廉吸收吸收 CO2能力差能力差碱液循环使用碱液循环使用 2KHCO3=K2CO3CO2H2O 除去半水煤气中的除去半水煤气中的 CO2和和 H2O 【拓展延伸】【拓展延伸】H2C2O4、CaC2O4的性质的性质 1H2C2O4的性质的性质 H2C2O4是二元酸，存在如下关系：是二元酸，存在如下关系：H2C2O4OH HHC2O 4OH HC2O24。H2C2O4有较强的还原性有较强的还原性，能使能使酸性高锰酸钾溶液褪色酸性高锰酸钾溶液褪色。H2C2O4固体受热分解固体受热分解，产生产生 CO 和和 CO2气气体。体。2CaC2O4的性质的性质 CaC2O4不溶于水、醋酸，溶于盐酸、稀硝酸。灼烧时转变成碳不溶于水、醋酸，溶于盐酸、稀硝酸。灼烧时转变成碳酸钙或氧化钙。酸钙或氧化钙。