高中化学复习知识点硅酸钠与二氧化碳反应.docx
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高中化学复习知识点硅酸钠与二氧化碳反应
高中化学复习知识点:
硅酸钠与二氧化碳反应
一、单选题
1.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是()
A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.HCl通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,氯化氢通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
2.给下列溶液中通入CO2气体,不可能产生沉淀的是
A.氯化钙和硝酸钡的混合液
B.水玻璃
C.澄清石灰水溶液
D.碳酸钠饱和溶液
3.将过量的CO2分别通入:
①CaCl2溶液;②Na2SiO3溶液;③NaAlO2溶液;④饱和Na2CO3溶液;⑤Ca(OH)2,最终溶液中有白色沉淀析出或浑浊的是
A.①②③④⑤B.②③④C.②④⑤D.①②④
4.按如图所示装置进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,下列叙述不正确的是( )
A.若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中盛品红溶液,则C中溶液褪色
B.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛Na2SiO3,则C中溶液中变浑浊
C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生沉淀后沉淀又溶解
D.实验仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用
5.有以下七种饱和溶液①Ba(NO3)2②Ca(OH)2③Na2SiO3④CaCl2⑤Na2CO3⑥NaAlO2⑦NH3和NaCl,分别持续通入CO2,最终得到沉淀或析出晶体的是()
A.③④⑥B.①③⑥C.③⑤⑥⑦D.③⑥
6.在空气中久置而不易变质的物质是
A.过氧化钠B.亚硫酸钠C.硅酸钠溶液D.纯碱
7.据报道,科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解,从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,将少量这种材料掺入混凝土中,即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。
关于二氧化硅下列说法中正确的是( )
A.二氧化硅溶于水显酸性,所以二氧化硅属于酸性氧化物
B.二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸
C.由CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸强
D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
8.下列装置有关说法错误的是()
A.装置Ⅰ:
可以用来验证硅酸和碳酸的酸性强弱
B.装置Ⅱ:
可以用来比较
和
的热稳定性
C.装置Ⅲ:
从①口进气收集满二氧化碳,再从②口进气,可收集
气体
D.装置Ⅳ:
可用于吸收
气体,并防止倒吸
9.将过量的二氧化碳通入下列溶液中,最终呈现浑浊现象的是( )
A.氯化钙溶液B.硅酸钠溶液
C.澄清的石灰水D.硝酸钡溶液
10.将少量CO2分别通入①Ca(OH)2溶液②Na2SiO3溶液③CaCl2溶液④Na[Al(OH)4]溶液。
有沉淀析出的是()
A.①②③④B.①②④C.②③④D.①③
二、综合题
11.下图是常见物质之间的转化,其中A是芯片的主要成分,其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。
(1)试推测A________、C__________、F__________(写化学式)。
(2)试写出以下的化学方程式,是离子反应的写出离子方程式:
B→A______________;C+E→F______________
(3)在B+碳→A+D的反应中,碳的作用是________,当生成1molA时,转移电子的物质的量为______。
三、填空题
12.金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。
(1)胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用含有小苏打的药品以中和过多的胃酸,其反应的离子方程式:
___________________________;
(2)中华透明牙膏摩擦剂SiO2是工业制备晶体硅的原料,工业上制粗硅的反应原理是__________;(用化学反应方程式表示)。
(3)硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,向其中通入过量的CO2,会出现胶状沉淀,其离子方程式是_________;
(4)人体血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚硝酸盐,会导致Fe2+转化Fe3+而中毒,服用维生素C可以解毒.对上述的分析正确的是(______)
A.亚硝酸盐是还原剂B.维生素C是氧化剂
C.维生素C被氧化D.亚硝酸盐发生氧化反应
(5)化学与生产、生活、社会等密切相关,下列说法正确的是(_______)
A.二氧化硫具有漂白性,可用来增白纸浆、草帽辫、食品等
B.酸雨是空气中二氧化碳含量超标引起的
C.工业上合成氨气可用浓氨水和生石灰混合制得
D.蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有吸水性
E.洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一,漂白粉是常用的消毒剂
参考答案
1.B
【解析】
【详解】
A.酸的酸性强弱与酸酐及酸本身的溶解性无关,A错误;
B.Na2SiO3+CO2+H2O
H2SiO3↓+Na2CO3,根据强酸制弱酸原理,硅酸的酸性弱于碳酸酸性,B正确;
C.比较强酸制弱酸时在溶液中进行的反应,则在高温下固体之间的反应不能得到酸性强弱的结论,C错误;
D.HCl通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,说明HCl的酸性强于碳酸,氯化氢通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀,说明HCl酸性强于硅酸,但是不能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性,D错误;
答案选B。
2.A
【解析】
【详解】
A.碳酸酸性比盐酸、硝酸弱,二氧化碳与氯化钙和硝酸钡不反应,没有沉淀生成,故A正确;
B.水玻璃是硅酸钠溶液,硅酸钠可以和碳酸反应生成碳酸钠和硅酸,硅酸是白色不溶于水的沉淀,故B错误;
C.CO2通入澄清石灰水溶液,生成碳酸钙沉淀,故C错误;
D.碳酸钠与二氧化碳和水反应,既消耗了水,且反应生成溶解度较小的NaHCO3,所以一定有沉淀析出,故D错误;
故选A。
【点睛】
本题综合考查了离子反应发生的条件,题目难度不大,试题注重了基础知识的考查,注意明确离子反应发生的条件、掌握常见元素化合物的化学性质,选项D为易错点,注意碳酸氢钠与碳酸钠的溶解度大小。
3.B
【解析】
【详解】
①因为盐酸的酸性强于碳酸,因此CaCl2不与CO2反应,没有沉淀产生,故①错误;
②碳酸的酸性强于硅酸,即发生Na2SiO3+2CO2+H2O=2NaHCO3+H2SiO3↓,最终有沉淀产生,故②正确;
③碳酸的酸性强于偏铝酸,因此有CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,氢氧化铝不溶于碳酸,有白色沉淀产生,故③正确;
④碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,因此碳酸钠溶液中通入CO2,发生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓,有白色沉淀产生,故④正确;
⑤因为通入过量的CO2,因此反应是Ca(OH)2+CO2=Ca(HCO3)2,没有沉淀产生,故⑤错误;
综上所述,选项B正确。
【点睛】
本题易错点是①,学生认为生成白色沉淀CaCO3,反应方程式为CaCl2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HCl,学生忽略了盐酸的酸性强于碳酸,反应又回去了,因此CO2通入到CaCl2溶液,没有沉淀产生。
4.C
【解析】
【详解】
A.浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,则C中盛品红溶液褪色,故A正确;
B.醋酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,则C中溶液变浑浊,故B正确;
C.浓氨水与生石灰混合可制备氨气,氨气与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,则C中产生白色沉淀,但氢氧化铝不能被氨水溶解,故C错误;
D.仪器D具有球形结构,体积较大,可以起到防止溶液倒吸的作用,故D正确;
故选C。
5.C
【解析】
【详解】
①碳酸比硝酸弱,与硝酸钡不能发生反应,没有沉淀生成,①错误;
②酸性氧化物能与碱反应,过量的CO2与Ca(OH)2反应:
Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2,没有沉淀生成,②错误;
③碳酸比硅酸强,过量的CO2与Na2SiO3溶液反应:
2CO2+Na2SiO3+2H2O=2NaHCO3+H2SiO3↓,产生硅酸沉淀,③正确;
④碳酸比盐酸弱,CO2与CaCl2溶液不会反应,没有沉淀生成,④错误;
⑤过量的CO2通入饱和Na2CO3溶液中发生反应:
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3↓,因为碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小,所以有NaHCO3晶体析出,⑤正确;
⑥NaAlO2溶液通入过量的二氧化碳,由于碳酸酸性比氢氧化铝强,且碳酸是弱酸,所以生成氢氧化铝白色沉淀和碳酸氢钠,2H2O+NaAlO2+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,⑥正确;
⑦反应发生NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,有NaHCO3晶体析出,⑦正确;
综上所述可知正确的说法为③⑤⑥⑦,故合理选项是C。
6.D
【解析】
【详解】
A.过氧化钠能与空气中的二氧化碳生成碳酸钠,和水反应氢氧化钠,所以在空气中久置会变质,故A错误;
B.亚硫酸钠能与空气中的氧气反应生成硫酸钠,所以在空气中久置会变质,故B错误;
C.硅酸钠溶液与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠、硅酸,所以在空气中久置会变质,故C错误;
D.碳酸钠在空气中基本无变化,即纯碱久置不易变质,故D正确;
答案选D。
7.B
【解析】
【详解】
A、二氧化硅是酸性氧化物,但不溶于水,故A错误;
B、碳酸的酸性都强于硅酸,二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸沉淀,故B正确;
C、反应只有在高温条件下才能进行,由于CO2是气体,生成后脱离反应体系使反应得以继续进行,但并不能说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强,故C错误;
D、二氧化硅能够溶于氢氟酸,而不是不溶于任何酸,故D错误;
故选B。
【点睛】
本题的易错点为C,要注意强酸制弱酸原理,必须在溶液中发生的化学反应,该反应为高温下固体间的反应,不能得出硅酸的酸性比碳酸强。
8.D
【解析】
【详解】
A.强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成难溶性硅酸沉淀,则装置Ⅰ:
可以用来验证硅酸和碳酸的酸性强弱,故A正确;
B.碳酸氢钠不稳定,在小试管中间接受热,碳酸钠不分解,放在温度高的大试管中,通过右边烧杯中澄清石灰水变浑浊,左边烧杯中澄清石灰水不变浑浊,可比较热稳定性,故B正确;
C.二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集二氧化碳,二氧化碳和NO不反应,且NO密度小于二氧化碳,所以可以采用向下排二氧化碳气体法收集NO,故C正确;
D.图中导管插入水中,HCl极易溶于水,试管内液体会倒吸,应该在水中加入四氯化碳,将导管插入下层的四氯化碳,因为HCl与水没有直接接触,所以不会倒吸,故D错误;
故选D。
【点睛】
此题易错点在于D项,要明确倒吸的原理,导管内HCl极易溶于水,压强迅速减小,导致液体倒吸,若和水不直接接触,则压强不会迅速减小。
9.B
【解析】
【详解】
A.碳酸比盐酸的酸性弱,与氯化钙不反应,A不符合题意;
B.碳酸比硅酸酸性强,可生成硅酸沉淀,B符合题意;
C.二氧化碳通入澄清石灰水中,先生成碳酸钙沉淀,过量二氧化碳可溶解碳酸钙为碳酸氢钙,C不符合题意;
D.碳酸比硝酸酸性弱,与硝酸钡不反应,D不符合题意。
故选B。
【点睛】
酸与盐发生的复分解反应,通常满足强酸制弱酸的反应原理,但如果产物中有难溶物,也可能违背此原则,如硫酸铜溶液中通入硫化氢气体,发生反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4,因为有难溶物生成,所以促进反应物不断转化为生成物。
10.B
【解析】
【详解】
①Ca(OH)2溶液中通入少量CO2,反应生成碳酸钙沉淀,有沉淀析出;
②Na2SiO3溶液,加入少量二氧化碳,碳酸酸性大于硅酸,反应生成硅酸沉淀,有沉淀析出;
③CaCl2溶液,加入少量二氧化碳,因为盐酸强于碳酸,所以不反应,没有沉淀析出;
④Na[Al(OH)4]溶液,通入少量二氧化碳会反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝不溶于弱酸,有沉淀析出;故有沉淀析出的是①②④,B正确。
故选B。
.
11.SiNa2SiO3H2SiO32C+SiO2
2CO↑+SiSiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-还原剂4mol
【解析】A是芯片的主要成分,其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似,则A为Si,D、E外均含有A的元素,由转化关系可知,B为SiO2,E为CO,C为Na2SiO3,D为CO,E为CO2,F为H2SiO3,G为SiCl4;
(1)由上述分析可知,A为Si,C为Na2SiO3,F为H2SiO3;
(2)B→A是SiO2与碳在高温下反应生成Si和CO,反应的方程式为:
SiO2+2C
Si+2CO↑;C+E→F是硅酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成硅酸与碳酸氢钠,反应离子方程式为:
SiO32-+2H2O+2CO2═H2SiO3↓+2HCO3-;
(3)B+碳→A+D的反应为:
SiO2+2C
Si+2CO↑,反应中C元素化合价升高,碳其还原剂作用,Si元素化合价由+4降低为0价,当成1molSi时,转移电子的物质的量为1mol×4=4mol。
点睛:
以A的用途及晶体结构为突破口,再结合转化关系推断,A是芯片的主要成分,其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似,则A为Si,D、E外均含有A的元素,由转化关系可知,B为SiO2,E为CO,C为Na2SiO3,D为CO,E为CO2,F为H2SiO3,G为SiCl4,据此解答。
12.H++HCO3-=H2O+CO2↑SiO2+2C
Si+2CO↑SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-CE
【解析】
【分析】
化学与生产、生活、社会密切相关,运用中学化学知识分析解决有关问题。
【详解】
(1)小苏打即碳酸氢钠,可治疗胃酸过多,反应的离子方程式H++HCO3-=H2O+CO2↑;
(2)工业上用SiO2制粗硅的化学反应方程式是SiO2+2C
Si+2CO↑;
(3)碳酸的酸性较硅酸强,硅酸钠溶液中通入过量CO2的离子方程式是SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-;
(4)亚硝酸盐能将Fe2+变成Fe3+使人中毒,亚硝酸盐是氧化剂,发生还原反应;维生素C能将Fe3+变成Fe2+而解毒,维生素C是还原剂,在反应中被氧化,选C。
(5)A.二氧化硫有毒,不能用于漂白食品;
B.酸雨是空气中二氧化硫或氮的氧化物的含量超标引起的;
C.工业上用氮气和氢气合成氨气,实验室可用浓氨水和生石灰混合制氨气;
D.浓硫酸使蔗糖变黑,说明浓硫酸具有脱水性;
E.漂白粉中的次氯酸钙能转变成次氯酸,次氯酸用于消毒杀菌,漂白粉是常用的消毒剂。
选E。
【点睛】
硅酸钠溶液中通入过量CO2时生成HCO3-,通入少量CO2时生成CO32-。
注意物质的工业制法和实验室制法的区别。
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