优化方案2017高考化学总复习必修部分专题3从矿物到基础材料第三单元含硅矿物与信息材料课后达标检测苏教版.doc

含硅矿物与信息材料1材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()选项材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅解析：选A。刚玉和金刚石的成分分别是三氧化二铝和碳；大理石和石灰石的主要成分都是碳酸钙；普通玻璃和普通水泥都是常见的硅酸盐材料；沙子和石英的主要成分都是二氧化硅。2下列各项叙述中正确的是()A硅是光导纤维的主要成分B生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和黏土C玛瑙、水晶饰品在保养时不能与强碱溶液接触DSiO2与某些酸碱均能反应，故它是两性氧化物解析：选C。光导纤维的主要成分是SiO2，A错误；生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石灰石和石英，B错误；玛瑙、水晶的主要成分均是SiO2，SiO2能与强碱反应，C正确；酸中只有氢氟酸能与SiO2反应且生成物不是盐与水，故SiO2不是两性氧化物，D错误。3下列叙述正确的是()A利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能BCO、CO2均易与血红蛋白结合而中毒C从SiO2制备高纯Si的过程反应中只涉及置换反应DSiO2和H2O反应可直接制备H2SiO3解析：选A。高纯硅的其中一个用途就是制成光电池；CO2与血红蛋白不结合；从SiO2制备高纯Si的过程反应中还涉及化合反应；SiO2和H2O不反应。4昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为()ACaO·MgO·SiO2·H2OB2CaO·5MgO·8SiO2·H2OC2CaO·MgO·SiO2·2H2OD5CaO·2MgO·8SiO2·H2O解析：选B。根据硅酸盐改写成氧化物的要求和元素守恒，昆仑玉的氧化物形式可表示为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O。5某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素()A在自然界中只以化合态的形式存在B单质常用作半导体材料和光导纤维C最高价氧化物不与任何反应D气态氢化物比甲烷稳定解析：选A。短周期非金属元素最外层电子数是次外层电子数一半的是Si。硅在自然界中只以化合态形式存在，A正确。硅常用作半导体材料，SiO2是光导纤维的主要成分。SiO2虽然是酸性氧化物，但可以和HF反应。硅的非金属性比碳弱，其气态氧化物比甲烷活泼。6下列离子方程式的书写正确的是()A水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2NaCOH2SiO3B澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)22CO2=Ca22HCOC硅与氢氟酸的反应：Si4H4F=SiF42H2D二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO22OH=SiOH2O解析：选D。Na2SiO3是强电解质，应拆成Na、SiO，且应生成HCO，A错；B项正确写法是CO2OH=HCO；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H和F。7将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是()解析：选D。CO2与KOH和Ca(OH)2都会反应，但存在着竞争，如果先与KOH反应，则反应后生成的K2CO3立即会与Ca(OH)2反应生成CaCO3，因此，可以看成CO2先与Ca(OH)2反应，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步还要判断CO2是先跟KOH反应还是先与生成的CaCO3反应，同样可以采用假设法判断，即如果先与CaCO3反应，则生成的Ca(HCO3)2又会与KOH反应，因此是先与KOH反应，此过程生成沉淀的物质的量不变，当KOH反应完全，再与CaCO3反应，直至沉淀完全溶解，故选D。8在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为()ANa2SiO3BNa2SiO3与Na2CO3CSiO2与Na2CO3DSiO2、Na2SiO3及Na2CO3解析：选A。通入少量CO2生成少量Na2CO3和H2SiO3，高温充分灼烧又发生反应：H2SiO3SiO2H2O，SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2。9用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系中错误的是()选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊不消失NaAlO2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Ca(OH)2溶液解析：选B。向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，生成H2SiO3沉淀，再通入CO2沉淀不溶解。10硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)下列物质不属于硅酸盐的是_。A陶瓷B玻璃C水泥 D生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_，工艺师常用_(填物质名称)来雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作_。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是_。A普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚 D.铁坩埚(4)工业上常利用反应2CSiO2Si2CO制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是_(填化学式，下同)，氧化剂是_。解析：(1)生石灰是CaO，为碱性氧化物且不含Si元素，不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C(碳)被氧化，SiO2中4价的硅被还原，因此SiO2作氧化剂。答案：(1)D(2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O氢氟酸(3)防火剂D(4)CSiO211氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航天航空、汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途。由石英砂合成氮化硅粉末的路线图如下所示：其中 NH2基团中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学反应方程式表示其原因：_。(2)图示的变化中，属于氧化还原反应的是_。(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学反应方程式为_。(4)在反应中，3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得1 mol氮化硅粉末和8 mol A气体，则氮化硅的化学式为_。(5)在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式：_。解析：石英砂不能与碱共同存放的实质是SiO2与碱可以发生反应。反应是石英砂与焦炭发生氧化还原反应，反应是硅单质与Cl2反应，也是氧化还原反应。SiCl4水解可以看作Si结合四个OH生成H4SiO4，原硅酸不稳定失水生成H2SiO3，Cl结合H生成HCl。氮化硅的化学式可通过题目信息，运用质量守恒求得。结合题给信息，SiCl4与N2、H2反应可得到Si3N4和HCl。答案：(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)(3)SiCl43H2O=4HClH2SiO3(答案合理即可，若写“H4SiO4”也正确)(4)Si3N4(5)3SiCl42N26H2Si3N412HCl12晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅。.粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si3HClSiHCl3H2。.SiHCl3与过量H2在1 1001 200 反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：(1)第步制备粗硅的化学反应方程式为_。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 )中含有少量SiCl4(沸点57.6 )和HCl(沸点84.7 )，提纯SiHCl3采用的方法为_。(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：装置B中的试剂是_。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_。反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_，装置D不能采用普通玻璃管的原因是_，装置D中发生反应的化学方程式为_。为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_。为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是_。(填写字母代号)a碘水 b氯水cNaOH溶液 dKSCN溶液eNa2SO3溶液解析：(1)根据题给信息，粗硅可以用碳还原二氧化硅来制得，故反应方程式为SiO22CSi2CO。(2)因HCl易溶于水，而SiHCl3与H2O强烈反应，故提纯SiHCl3的方法只能在无水的条件下利用它们的沸点不同，采用分馏或蒸馏的方法进行。(3)因SiHCl3与水强烈反应，故A中产生的H2必须干燥，故B中的液体为浓H2SO4；C中烧瓶需加热，其目的是使SiHCl3汽化，加快与H2的反应。根据题给信息石英管中产生的物质应为硅，故D中现象为有固体产生，由题给信息，制纯硅的反应条件为1 1001 200 ，此温度下普通玻璃容易软化。因高温下H2与O2容易反应而爆炸，故还应排尽装置中的空气。铁与盐酸反应产生Fe2，其检验方法常常采用先将Fe2氧化为Fe3然后再加入KSCN溶液看是否变血红色来检验。答案：(1)SiO22CSi2CO(2)分馏(或蒸馏)(3)浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化有固体物质生成在反应温度下，普通玻璃会软化SiHCl3H2Si3HCl排尽装置中的空气bd13某工厂利用褐煤烟灰(主要成分为碳、二氧化锗，还有少量氧化铝和二氧化硅)制取纯GeO2的主要流程如下：已知：GeO2是一种难溶于水的偏弱酸性的两性氧化物，GeCl4的沸点是83.1 。(1)写出二氧化锗与碳酸钠焙烧时发生反应的化学方程式：_。(2)用水浸取焙烧物长达2小时的目的是_。(3)“酸化”至溶液中盐酸浓度为5.3 mol·L1时有利于生成四氯化锗，写出该反应的化学方程式：_。(4)若滤液“酸化”时酸度不够，溶液会出现明显的浑浊，原因是_。(5)“操作X”的名称为_。(6)四氯化锗与高纯水反应的化学方程式为_。解析：(1)锗和硅处于同一主族，反应方程式类似于SiO2高温条件下和Na2CO3的反应。(2)延长水浸时间，是为了浸取充分，让含锗化合物充分溶解，提高浸取率。(3)由(1)可知反应物有Na2GeO3、HCl，生成物有GeCl4，可写出反应方程式。(4)若酸浓度小，则GeCl4会发生水解生成H2GeO3沉淀。(5)由题给信息“GeCl4的沸点是83.1 ”可知X操作为蒸馏。(6)由流程信息可知GeCl4和高纯水反应生成GeO2·nH2O，另一产物为HCl，类似于水解反应。答案：(1)Na2CO3GeO2Na2GeO3CO2(2)为了提高含锗化合物的浸取率 (3)Na2GeO36HCl=GeCl42NaCl3H2O(4)生成了H2GeO3(或GeO2或GeO2·nH2O)沉淀 (5)蒸馏 (6)GeCl4(2n)H2O=GeO2·nH2O 4HCl5