返回

高中化学

首页
首页 高中化学知识 单质硅 二氧化硅 配制一定物质的量浓度的溶液 pH值的测定 试题正文
  • 单选题
    下列有关实验的叙述中，合理的是（　　）
    ①用pH试纸测得氯水的pH为2   ②不宜用瓷坩埚灼烧氢氧化钠固体
    ③使用容量瓶的第一步操作是先将容量瓶用蒸馏水洗涤后烘干
    ④用酸式滴定管量取12.00mL高锰酸钾溶液
    ⑤使用pH试纸测定溶液pH时先润湿，测得溶液的pH都偏小
    ⑥实验室配制氯化铁溶液时，可先将氯化铁溶解在盐酸中，再稀释到所需要的浓度．
    A．②④⑥B．②③⑥C．①②④D．②③④⑤⑥

    本题信息：2009年金华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 “下列有关实验的叙述中，合理的是（ ）①用pH试纸测得氯水的pH为2 ②不宜用瓷坩埚灼烧氢氧化钠固体③使用容量瓶的第一步操作是先将容量瓶用蒸馏水洗涤后烘干④用酸...” 主要考查您对

单质硅

二氧化硅

配制一定物质的量浓度的溶液

pH值的测定

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。
  • 单质硅
  • 二氧化硅
  • 配制一定物质的量浓度的溶液
  • pH值的测定

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。 

配置一定物质的量浓度的溶液：

(1)仪器：容量瓶(应注明体积），烧杯，量筒,天平，玻璃棒，滴管
(2)原理：c（浓溶液）V（浓溶液）=c（稀溶液）V（稀溶液）
(3)步骤：
第一步：计算。
第二步：称量：在天平上称量溶质，并将它倒入小烧杯中。
第三步：溶解：在盛有溶质的小烧杯中加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使其溶解。
第四步：移液：将溶液沿玻璃棒注入容量瓶中。
第五步：洗涤：用蒸馏水洗烧杯2~3次，并倒入容量瓶中。
第六步：定容：倒水至刻度线1~2cm处改用胶头滴管滴到与凹液面平直。
第七步：摇匀：盖好瓶塞，上下颠倒、摇匀。
第八步：装瓶、贴签。
(4)误差分析：
①计算是否准确
若计算的溶质质量(或体积)偏大，则所配制的溶液浓度也偏大；反之浓度偏小。
如配制一定浓度的CuSO4溶液，把硫酸铜的质量误认为硫酸铜晶体的质量，导致计算值偏小，造成所配溶液浓度偏小。
②称、量是否无误
如称量NaOH固体在纸上或称量时间过长，会导致NaOH部分潮解甚至变质，有少量NaOH黏附在纸上，造成所配溶液浓度偏低。
量取液体溶质时，俯视或仰视量筒读数，会导致所取溶质的量偏少或偏多，造成所配溶液浓度偏小或偏大。
使用量筒量取液体溶质后再用蒸馏水冲洗量筒，把洗涤液也转入烧杯稀释，或用移液管将液体溶质移入烧杯中后把尖嘴处的残留液也吹入烧杯中。在制造量筒、移液管及滴定管时，已经把仪器内壁或尖嘴处的残留量扣除，所以上述操作均使溶质偏多，造成所配溶液浓度偏大。
③称量时天平未调零
结果不能确定。若此时天平重心偏左，则出称量值偏小，所配溶液的浓度也偏小；若重心偏小，则结果恰好相反。
④称量时托盘天平的砝码生锈
砝码由于生锈而使质量变大，导致称量值偏大，所配溶液的浓度偏高。
⑤操作中溶质有无损失
在溶液配制过程中，若溶质有损失，会使所配溶液浓度偏低。如：⑴溶解（或稀释）溶质，搅拌时有少量液体溅出；⑵未洗涤烧杯或玻璃棒；⑶洗涤液未转入容量瓶；⑷转移洗涤液时有少量液体溅出容量瓶。
影响溶液体积V的操作有：
①定容时不慎加水超过容量瓶的刻度线，再用胶头滴管吸出，使液面重新达到刻度线。当液面超过刻度线时，V偏大使溶液浓度CB已变小，无论是否取出都无法使溶液恢复，只有重新配制。
②定容后盖上瓶塞，摇匀后发现液面低于刻度线，再滴加蒸馏水使液面重新达到刻度线。定容时由于少量溶液粘在瓶颈处没有回流，使液面偏低但溶液浓度未变，若再加水，则使V偏大，cB偏小。
③定容时仰视或俯视
定容时仰视，则液面高于刻度线，V偏大，cB偏小；俯视时液面低于刻度线，V偏小，cB偏大。
④移液或定容时玻璃棒下端放在容量瓶刻度线之上
会导致V偏大，cB偏小。
⑤溶液未冷却至室温即转移入容量瓶
溶解或稀释过程常伴有热效应而使溶液温度升高或降低。容量瓶的使用温度为室温（20℃），若定容时溶液温度高于室温，会使所配溶液浓度偏高；反之浓度偏低。

pH的测定：

1．酸碱指示剂法：只能粗略测定溶液的pH范围
 
2．pH试纸法：用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在一小片pH试纸(干燥的)的中部，变色后与标准比色卡对照，读出溶液的pH(粗略的整数值)。
3．pH计法(酸度计)：能精确测定溶液的pH(精确到小数点后两位)。


发现相似题
与“下列有关实验的叙述中，合理的是（ ）①用pH试纸测得氯水的pH...”考查相似的试题有：