高考考点突破05 非金属及其化合物（硅、氯）考点二 二氧化碳和二氧化硅 含解析.docVIP

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【要点解读】

二氧化碳和二氧化硅的比较

物质

二氧化硅

二氧化碳

结构

立体网状结构，不存在单个分子

存在单个CO2分子

主要物理性质

硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水

熔、沸点低，常温下为气体，可溶于水

化学性质

①与水反应

不反应

CO2＋H2OH2CO3

②与酸反应

只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O

不反应

③与碱反应

SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)

CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3

④与盐反应

如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3eq\o(=====,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑

如与Na2SiO3反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3

⑤与碱性氧化物反应

如与CaO反应：SiO2＋CaOeq\o(=====,\s\up7(高温))CaSiO3

如与Na2O反应：Na2O＋CO2===Na2CO3

用途

光导纤维、光学仪器、电子元件

制饮料、制碳酸盐、灭火、人工降雨

【重难点指数】★★★

【重难点考向一】碳、硅单质及其化合物间的相关实验探究

【典型例题1】某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。

实验操作步骤：

Ⅰ.打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。

Ⅱ.A中看到白色沉淀时，…，关闭活塞a。

请回答：

（1）B中反应的离子方程式是_____________________________________________________。

（2）通过步骤Ⅰ、Ⅱ得知盐酸具有的性质是________(填字母)。

A．挥发性 B．还原性

C．氧化性 D．酸性

（3）C装置的作用是________，X是________(写化学式)。

（4）为了验证碳的非金属性强于硅，步骤Ⅱ中未写的操作和现象是____________________________，

D中反应的化学方程式是_________________________________________________。

（5）碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是______________(从原子结构角度加以解释)。

【答案】（1）CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

（2）AD（3）除HCl气体NaHCO3

（4）打开弹簧夹2，关闭弹簧夹1，当D中出现白色胶状沉淀后Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3

（5）碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子的能力减弱，非金属性减弱

【典型例题2】用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()

选项

操作及现象

溶液

A

通入CO2，溶液变浑浊

饱和Na2CO3溶液

B

通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失

Na2SiO3溶液

C

通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去

Ca(ClO)2溶液

D

通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊

澄清石灰水

【答案】B

【解析】选B。由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，因而会析出NaHCO3晶体，A项正确；B项，CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被HClO氧化褪色；D项，首先CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，则：2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又变浑浊。

【趁热打铁】

1．下列叙述正确的是()

A．因为Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强

B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似

C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物

D．二氧化硅是酸的酸酐，但不与水反应产生硅酸

【答案】D

2．地窖中二氧化碳的含量达到10%以上，人和动物进入地窖时可导致死亡，这是因为二氧化碳()

A．有剧毒B．有腐蚀性