《2025年赢在微点化学》

考点2 碳、硅氧化物的性质
知识梳理
1. 物理性质
(1)熔、沸点：SiO2​的熔、沸点比CO2​的熔、沸点______。
(2)溶解性：CO2​______于水，SiO2​______于水。
2. 化学性质

3. 主要用途
(1)CO2​：制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂。
(2)SiO2​：作光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。
4. CO2​的实验室制法
(1)反应原理。
用大理石与稀盐酸或稀硝酸反应的离子方程式：______。
(2)发生装置。
通常用启普发生器。

答案： 1.
(1)高
(2)可溶 不溶
2.$CO_{2}+H_{2}O\rightleftharpoons H_{2}CO_{3}$ $SiO_{2}+4HF=SiF_{4}\uparrow +2H_{2}O$ $SiO_{2}+2NaOH=Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O$ 橡胶 $CO_{2}+2NaOH=Na_{2}CO_{3}+H_{2}O$ $CO_{2}+NaOH=NaHCO_{3}$ $SiO_{2}+Na_{2}CO_{3}\stackrel{高温}{=}Na_{2}SiO_{3}+CO_{2}\uparrow$ $Ca(ClO)_{2}+CO_{2}+H_{2}O=CaCO_{3}\downarrow +2HClO$ $SiO_{2}+CaO\stackrel{高温}{=}CaSiO_{3}$ $CO_{2}+Na_{2}O=Na_{2}CO_{3}$
4.
(1)$CaCO_{3}+2H^{+}=Ca^{2+}+CO_{2}\uparrow +H_{2}O$

思维辨析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
1. 因为$SiO_{2}$有导电性，所以$SiO_{2}$可用于制备光导纤维。（ ）
2. 酸性氧化物都只能与碱反应不能与酸发生反应。（ ）
3. 工业上用焦炭和石英制取粗硅的反应方程式为$SiO_{2}+C\xlongequal{高温}Si+CO_{2}\uparrow$。（ ）
4. 实验室中保存烧碱溶液不能用磨口玻璃塞。（ ）
5. 向一定浓度的$Na_{2}SiO_{3}$溶液中通入适量$CO_{2}$出现白色沉淀，证明$H_{2}SiO_{3}$的酸性比$H_{2}CO_{3}$的酸性强。（ ）

答案： 1.× 提示：$SiO_{2}$无导电性，但$SiO_{2}$具有立体四面体网状结构，具有良好的透光性并发生全反射，可用于制备光导纤维。
2.× 提示：二氧化硅属于酸性氧化物，但能与氢氟酸发生反应$SiO_{2}+4HF=SiF_{4}\uparrow +2H_{2}O$。
3.× 提示：反应生成的是$CO$而不是$CO_{2}$。
4.√ 提示：$SiO_{2}$能与$NaOH$溶液反应生成$Na_{2}SiO_{3}$，$Na_{2}SiO_{3}$溶液具有黏性，使瓶口与瓶塞黏在一起，不易开启。
5.× 提示：硅酸钠溶液中通入二氧化碳产生的白色沉淀为硅酸，根据强酸制弱酸原理，说明碳酸的酸性比硅酸强。

4. 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（ ）

答案： 4.B 解析 硅酸与过量的$CO_{2}$不反应。

5. 标准状况下，将$3.36LCO_{2}$气体通入$200mL1.00mol\cdot L^{-1}NaOH$溶液中，充分反应后溶液中$c(CO_{3}^{2 - })$与$c(HCO_{3}^{-})$的比为(不考虑$CO_{3}^{2 - }$、$HCO_{3}^{-}$的水解)（ ）
A. $1:1$
B. $1:2$
C. $2:1$
D. $1:3$

答案： 5.B 解析 $n(CO_{2})=\frac{3.36L}{22.4L\cdot mol^{-1}} = 0.150mol$，$n(NaOH)=0.200L×1.00mol\cdot L^{-1}=0.200mol$，$\frac{n(NaOH)}{n(CO_{2})}=\frac{0.2mol}{0.15mol}=\frac{4}{3}$，即$1＜\frac{n(NaOH)}{n(CO_{2})}＜2$，反应产物为$Na_{2}CO_{3}$、$NaHCO_{3}$，设其物质的量分别为$x$、$y$，则$\begin{cases}2x + y = 0.2mol\\x + y = 0.15mol\end{cases}$，解得$\begin{cases}x = 0.05mol\\y = 0.10mol\end{cases}$，所以$n(CO_{3}^{2 - }):n(HCO_{3}^{-}) = 1:2$。

6. 为检验二氧化碳气体中是否混有一氧化碳，某课外兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置。根据装置回答下列问题：

(1)A装置的作用是______。
(2)实验后通过______处理尾气，发生反应的化学方程式为______。
(3)若实验时观察到______，则证明原气体中一定含有一氧化碳。

答案： 答案
(1)吸收$CO_{2}$
(2)点燃 $2CO+O_{2}\stackrel{点燃}{=}2CO_{2}$
(3)B中无明显现象，装置C中黑色粉末变成红色，D中澄清石灰水变浑浊
解析
(1)除去混合气体中的$CO_{2}$时，可先将混合气体通入盛有浓$NaOH$溶液的洗气瓶中，故A装置的作用是吸收$CO_{2}$，以排除对后面实验的干扰。
(2)$CO$有毒，故将$CO$点燃生成$CO_{2}$后才能排放到空气中。
(3)$CO$还原$CuO$的实验现象是黑色粉末变成红色，故利用这一现象来证明原气体中一定含有$CO$。