返回

高中化学

首页
首页 高中化学知识 物质的简单分类 单质硅 二氧化硅 化学科学探究 试题正文
  • 单选题
    2011年2月19日“国际化学年在中国”科普活动在中国科技馆正式启动．下列和化学有关的说法中不正确的是（　　）
    A．牙膏中含有甘油，起到保持湿润的作用；添加的二氧化硅则用于增强牙膏的摩擦作用和去污效果
    B．化学家合成和分离了超过4500万种物质．化学合成和分离技术为信息技术、生物技术、航空航天技术等奠定了物质基础
    C．科学家从石墨晶体中剥离出单层的石墨片制得了石墨烯是迄今发现的强度最大的高分子化合物
    D．同位素示踪法、利用核磁共振技术检测化学反应的中间体等方法是研究化学反应历程的重要手段

    本题信息：2011年下城区模拟化学单选题难度一般 来源:未知
  • 本题答案
    查看答案
本试题 “2011年2月19日“国际化学年在中国”科普活动在中国科技馆正式启动．下列和化学有关的说法中不正确的是（ ）A．牙膏中含有甘油，起到保持湿润的作用；添加的二氧...” 主要考查您对

物质的简单分类

单质硅

二氧化硅

化学科学探究

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 物质的简单分类
  • 单质硅
  • 二氧化硅
  • 化学科学探究

混合物、纯净物、单质、化合物的概念：

 

(1)混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。
(2)纯净物：由单一物质组成的物质   注：由同位素原子组成的物质是纯净物，如H2O和D2O混合后仍为纯净物。
(3)单质：由同种元素组成的纯净物，可分为金属单质和非金属单质。
(4)化合物：由不同种元素组成的纯净物。从不同角度可见化合物分为离子化合物，共价化合物，电解质和非电解质，有机化合物和物质化合物，酸碱盐和氧化物等。


混合物、纯净物、单质、化合物的概念：

 

(1)混合物：由两种或多种物质混合而成的物质

混合物没有固定的组成，一般没有固定的熔沸点

常见特殊名称的混合物：氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、盐酸、浓硫酸、福尔马林、水玻璃、爆鸣气、水煤气、天然气、焦炉气、高炉煤气、石油气、裂解气、空气、合金、过磷酸钙、漂白粉、黑火药、铝热剂、水泥、铁触媒、玻璃、煤、石油、石油的各种馏分

注：由同素异形体组成的物质为混合物，如红磷和白磷。

(2)纯净物：由单一物质组成的物质

注：由同位素原子组成的物质是纯净物，如H2O和D2O混合后仍未纯净物。

(3)单质：由同种元素组成的纯净物，可分为金属单质和非金属单质

(1)金属单质：如Fe、Al、Cu等

(2)非金属单质：如Cl2、O2、S等

(4)化合物：由不同种元素组成的纯净物。从不同角度可见化合物分为离子化合物，共价化合物，电解质和非电解质，有机化合物和物质化合物，酸碱盐和氧化物等。

(5)酸、碱、盐、氧化物

①酸：电离理论认为电解质电离出阳离子全部是H+的化合物

常见的强酸：HClO4 H2SO4 HCl HNO3等

常见的弱酸：H2SO3 H3PO4 HF H2CO3 CH3COOH等

②碱：电离理论认为电解质电离出阴离子全部是OH-的化合物

常见强碱：NaOH KOH Ba(OH)2 Ca(OH)2等

常见弱碱：NH3·H2O Al(OH)3 Fe(OH)3等

③盐：电离时生成金属阳离子（NH4+）和酸根离子的化合物，可分为：正盐、酸式盐、碱式盐、复盐

a正盐：Na2SO4 Na2CO3 (NH4)2SO4 等

b酸式盐：NaHCO3 NaHSO4 NaH2PO4 Na2HPO4等

c碱式盐：Cu(OH)2CO3 Mg(OH)2CO3等

d复盐：KAl(SO4)2·H2O (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O等

(6)氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧的化合物

①按组成分：
金属氧化物：Na2O Al2O3 Fe3O4等
非金属氧化物：NO2 SO2 CO2等

②按性质分：

不成盐氧化物：CO NO等

酸性氧化物：CO2 SO2等

碱性氧化物：Na2O CuO等

两性氧化物：Al2O3 ZnO等

过氧化物：Na2O2 H2O2等

超氧化物：KO2等


特殊例子提醒：

(1)胆矾、明矾等结晶水合物是纯净物，不是物质和水的混合物。
(2)碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物(如Mn2O7为酸性氧化物、Al2O3为两性氧化物、Na2O2为过氧化物)。
(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如Mn2O7)；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO、NO)。
(4)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱(如SiO2、CuO)。
(5)与水反应生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物(如NO2)；与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物(如Na2O2)。


无机物分类：

氧化物的分类：

 


硅：

①元素符号：Si
②原子结构示意图：
③电子式：
④周期表中位置：第三周期ⅣA族
⑤含量与存在：在地壳中的含量为26．3％，仅次于氧，在自然界中只以化合态存在
⑥同素异形体：晶体硅和无定形硅


硅的物理性质和化学性质：

（1）物理性质：晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，它的结构类似金刚石，具有较高的沸点和熔点，硬度也很大，它的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。 （2）化学性质：化学性质不活泼
①常温下，除与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应外，与其他物质不反应

(雕刻玻璃)

②在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合


(4)制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：，将制得的粗硅，再与Cl2反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为：。


碳族元素中碳和硅的一些特殊规律:

1.金刚石和晶体硅都是原子晶体，但金刚石不导电，晶体硅能导电．且金刚石的熔点(大于3550℃)比硅的熔点(1410℃)高；石墨是过渡型晶体或混合型晶体，也能导电。
2.碳和硅都能跟O2反应生成氧化物，碳的两种氧化物CO和CO2在常温下是气体，而硅的氧化物SiO2 在常温下是固体。
3.碳跟碱溶液不反应，而硅跟碱溶液能反应。
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
4．碳在高温时能跟水蒸气反应，而硅不能。
C+H2O(g)CO+H2
5．碳跟氢氟酸不反应，而硅能跟氢氟酸反应。
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
6．碳能被浓硫酸(或浓硝酸)氧化生成二氧化碳，但硅不能被浓硫酸(或浓硝酸)氧化。
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+4HNO3(浓)4NO2↑+2H2O+CO2↑
7．碳和硅都具有还原性，且硅的还原性比碳强，但在高温时碳能把硅从SiO2中还原出来。
2C+SiO2Si+2CO↑
8．碳的氯化物都不能自燃，而SiH4能自燃。
SiH4+2O2==SiO2+2H2O
9．通常情况下，周态CO、CO2都是分子晶体，熔、沸点都很低；而SiO2是原子晶体，熔、沸点较高。
10．CO2溶于水且能跟水反应生成碳酸，SiO2却不能.
11．CO2跟氢氟酸不反应，而SiO2能跟氢氟酸反应.
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
12．CO2跟碱溶液反嘘生成正盐或酸式盐，而SiO2 跟碱溶液反应只生成正盐。
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
CO2+NaOH==NaHCO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
13．在溶液中Na2SiO3可转变为Na2CO3，而在高温条件下Na2CO3又可转变为Na2SiO3。
Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑

硅及其化合物的几种反常现象:

1．Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si 可从平衡移动的角度理解，由于高温下生成了气态物质CO2它的放出降低了生成物的浓度，有利于应反正向进行，故可发生反应：SiO2+2CSi+2CO↑
2．部分非金属单质能与碱溶液反应，但其中只有 Si与碱反应放出H2 常见的非金属单质与碱溶液的反应有：
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O①
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O②
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑③
在反应①②中，Cl2、S既作氧化剂又作还原剂：在反应③中，Si为还原剂。
3．非金属单质一般不与弱氧化性酸反应，而硅不但能与氢氟酸反应，而且还会产生H2
4．硅酸不能由相应的酸酐与水反应制得制取硅酸的实际过程很复杂，条件不同可得到不同的产物，通常包括原硅酸(H2SiO4)及其脱水得到的一系列酸。原硅酸经两步脱水变为SiO2，SiO2是硅酸的酸酐，是一种不溶于水的同体，不能直接用它制备硅酸，用SiO2制取硅酸时，可先将SiO2溶于烧碱中，再向溶液中加入足量的盐酸或通入过量的CO2，析出的胶状物就是原硅酸，将原硅酸在空气中脱水即得硅酸，反应原理可理解为：
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
Na2SiO3+CO2+2H2O==Na2CO3+H4SiO4↓
H4SiO4==H2SiO3+H2O
5．非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔沸点却很高非金属氧化物一般为分子晶体，但SiO2为原子晶体。分子晶体中分子以分子问作用力相结合，而分子间作用力很弱，破坏它使晶体变为液体或气体比较容易；而在SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子相结合，形成硅氧四面体，在每个硅氧四面体结构单元中Si—O 键的键能很高，同时硅氧四面体结构单元可通过共用顶角氧原子连成立体网状结构，所以要使它熔融，必须消耗更多的能量，因此SiO2的熔沸点很高。
6．SiO2是酸性氧化物却能跟HF作用
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O，此反应并不是因为HF的酸性，而是因为为常温下SiF4为气态物质，有利于反应正向进行，这是SiO2的突出特性，当然也是HF 的特性。
7．H2CO3的酸性强于H2SiO3。但却能发生如下反应：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
强酸制备弱酸作为判断反应方向的依据，只适用于水溶液体系，而在非水溶液的条件下不一定适用，在高温下能发生反应：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+ CO2↑的原因是H2SiO3难挥发，H2CO3易挥发，这符合高沸点物质制低沸点物质的反应规律，与此反应类似的还有：
2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
NaNO3+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3↑
上述两反应并不是由于H2SO4的强酸性，而是由于H2SO4为高沸点酸，HCl、HNO3为低沸点酸。


硅的用途：

高纯硅可作半导体材料，制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制造太阳能电池。硅的合金用途也很广，如含硅4%的钢具有良好的导磁性，可用来制造变压器的铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造耐酸设备。


二氧化硅：

①化学式SiO2
②相对分子质量：60
③类别：酸性氧化物
④晶体类型：原子晶体
⑥晶体中粒子间的作用力：共价键


二氧化硅的物理性质和化学性质：

(1)物理性质：无色透明或白色粉末，原子晶体，熔沸点都很高，坚硬难熔，不溶于水，天然的二氧化硅俗称硅石，是构成岩石的成分之一。
(2)化学性质：不活泼
①不与水反应，不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。
(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)。
②具有酸性氧化物的性质，能跟碱性氧化物或强碱反应。
(实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因)

(制玻璃)
③具有弱氧化性



知识点拨：

二氧化硅晶体的结构若在硅晶体结构中的每个Si—Si键中“插入”一个氧原子，便可得到以硅氧四面体 (SiO4)为骨架的二氧化硅的结构，如图所示。在二氧化硅晶体里，硅原子和氧原子交替排列，不会出现Si—Si键和O—O键，即每个硅原子与四个氧原子形成四个共价键，每个氧原子与两个硅原子形成共价键，因此，二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比为1：2，二氧化硅的化学式为SiO2.


二氧化硅的用途：

①光导纤维的主要原料
②石英的主要成分是SiO2，纯净的石英可用来制造石英玻璃。石英晶体中有时含有其他元素的化合物，它们以溶解状态存在于石英中，呈各种颜色。纯净的SiO2晶体叫做水晶，它是六方柱状的透明晶体，是较贵重的宝石。 水晶常用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器，也用来制造高级工艺品和眼镜片。
③玛瑙石含有有色杂质的石英晶体，可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品。 

化学科学探究：

四个环节：查阅资料、提出假设、实验探究、结论分析
提出问题→猜想假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价 →表达与交流
发现相似题
与“2011年2月19日“国际化学年在中国”科普活动在中国科技馆正式启...”考查相似的试题有：