真"材"实"料"——“材料家族中的元素”错题剖析

◇　甘肃　董万宏



真"材"实"料"
——“材料家族中的元素”错题剖析

◇甘肃董万宏

铝和硅是金属和非金属的典型代表,其单质和化合物在材料方面应用广泛．

1硅及其化合物

硅及其化合物在高考中往往与元素周期律或者元素化合物知识相结合来考查,选择题主要考查硅、二氧化硅、硅酸盐的相关性质．

A二氧化硅是酸性氧化物,它可以和碱反应,但不能与任何酸反应;

CCO2气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸;

D二氧化硅对应的水化物有不同的组成

正解分析SiO2可与强碱反应也可与酸中的HF反应,与HF反应属于SiO2的特性之一，选项A错误．选项B的反应之所以能发生是高温条件下CO2以气体形式逸出而使反应进行到底,是利用SiO2、CO2的沸点不同而不是利用硅酸、碳酸酸性强弱且硅酸比碳酸酸性弱．选项C符合“强酸制弱酸”的一般规律,注意硅酸不溶于过量强酸,因SiO2对应的水化物有H4SiO4和H2SiO32种．答案为C、D.

2金属Al的两性

金属Al是一种活泼的金属,能与盐酸、稀硫酸等发生剧烈反应,如2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,体现其金属性,同时金属Al也能和碱发生反应,如2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,体现了其非金属性,所以Al是两性元素．

ANaOH溶液;BBa(OH)2溶液;

C盐酸;D氨水

错因分析根据题意,Al3+转化为不溶于水的物质是Al(OH)3,而Al(OH)3具有两性,如果忽略此性质,就很容易误选A、B．

正解分析Al3+转化为不溶于水的物质Al(OH)3,Al(OH)3具有两性,既能和强酸反应又能和强碱反应,要使Al2(SO4)3溶液中的Al3+完全沉淀,选取试剂时就不能选强碱,只能是弱碱.答案为D.

3Al3+、Al(OH)3、[Al(OH)4]-之间转化

A甲中沉淀一定比乙中的多;

B甲中沉淀可能比乙中的多;

C甲中沉淀一定比乙中的少;

D甲中和乙中的沉淀可能一样多

错因分析对反应物中碱的量或Al(OH)3与碱反应认识不清,不能分析出条件与问题之间的联系都会导致错选A或C.

正解分析本题考查Al(OH)3的性质．OH-的物质的量小于Al3+的物质的量的3倍时和OH-的物质的量大于Al3+的物质的量的3倍时，甲生成的沉淀比乙生成的沉淀多;OH-的物质的量等于Al3+的物质的量的3倍时,甲、乙中生成的沉淀量相等．答案为B、D.

图1

4硅酸盐表示方法

硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称,一般不溶于水,化学性质稳定,结构复杂,在地壳中广泛分布．硅酸盐的种类多,结构复杂,其表示方法一般有2种．一般组成较简单的硅酸盐用盐化学式表示,如硅酸钠Na2SiO3、硅酸钙CaSiO3．组成复杂的硅酸盐一般用盐氧化法来表示,金属氧化物写在前面,再写SiO2,最后写H2O,中间用“·”隔开,如高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O．

(1) 石棉CaMg3Si4O12:________;

(2) 玻璃CaNa2SiO4:________.

错因分析涉及复杂化学式的书写或计算时,往往因不会将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物导致解题时出错或无法突破解题难点而放弃作答．

正解分析改写硅酸盐要在价态不变的基础上按活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水的次序写．

答案(1)CaO·3MgO·4SiO2;

(2)CaO·Na2O·SiO2.

中学化学材料家族的元素中,硅和铝的性质很具有代表性：Si很少以单质的形式出现,一般以硅酸盐和二氧化硅的形式来考查；Al也是一种热门的材料,广泛用于航天、建筑、汽车等行业,需要注意Al是一种金属,但是却具有金属和非金属元素的一些特性．

(作者单位：甘肃白银市平川中学)