高三化学一轮复习无机非金属材料的主角—硅随堂检测.pdf

小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学2011金版新学案高三化学一轮复习无机非金属材料的主角硅随堂检测(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1光纤通信是一种现代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，即信息高速公路。光纤通信所使用的光缆，其主要部件为光导纤维。下列说法正确的是()制造光导纤维的主要原料是CaCO3；制造光导纤维的主要原料是SiO2；光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射；光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的折射ABCD【解析】光导纤维主要原料的成分是SiO2；光导纤维传递光信号的基本物理原理是光的全反射。、正确。【答案】B 2下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是()A 4 价氧化物都与氢氧化钠溶液反应B单质在加热时都能与氧气反应C氧化物都能溶于水生成相应的酸D碳和硅两种元素都有能导电的单质【解析】SiO2不溶于水，不与H2O 反应。【答案】C 3下列表述正确的是()人造刚玉的熔点很高，可用做高级耐火材料，主要成分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无熔剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料夏天到了，游客佩戴添加了氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能ABCD【解析】人造刚玉的主要成分是氧化铝；玛瑙是含有有色杂质的石英晶体，主要成分是二氧化硅；有色玻璃是在制造玻璃的过程中加入某些金属氧化物(加入 Co2O3后呈蓝色，加入 Cu2O 后呈红色)，但不是变色玻璃，变色玻璃是含有AgBr 的玻璃(AgBr 具有感光性)；水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐材料。【答案】D 4下列说法中，不正确的是()ASiO2和 CO2都是酸性氧化物，均可与NaOH 溶液反应BSiO2不能与任何酸发生反应CSiO2和 CO2在一定条件下，均可与CaO 发生反应DSiO2不溶于水，而CO2可与水反应，生成H2CO3【解析】SiO2是一种酸性氧化物，但是可与HF 溶液发生反应，生成SiF4和 H2O。【答案】B 5常温下，下列不发生反应的一组物质是小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学()硅与NaOH 溶液硅与盐酸硅与氢氟酸二氧化硅与碳酸钠二氧化硅与 NaOH 溶液二氧化硅与浓硝酸ABCD【解析】硅的化学性质稳定，常温下除了与氟气、氢氟酸和强碱反应外，它不易与其他物质如氢气、氧气、氯气等反应。【答案】D 6下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是()ANaOH 溶液B Na2SiO3溶液C盐酸D氢氟酸【解析】由于 SiO22OH=SiO23 H2O，因而不可用带玻璃塞的试剂瓶保存NaOH溶液；氢氟酸可以与SiO2反应，即SiO24HF=SiF4 2H2O，故不可用玻璃瓶保存。【答案】C 7 世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是()A制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英砂B玻璃在加热熔化时有固定的熔点C普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏在一起【解析】玻璃的主要成分可用Na2O CaO 6SiO2表示，属于玻璃态物质，是混合物，根据所学知识不难判断A、C 正确；混合物没有固定的熔、沸点，故 B 错误；玻璃中的 SiO2与烧碱反应生成易溶于水的硅酸钠，硅酸钠是无机黏合剂，将玻璃塞与瓶口黏合，故D 正确。【答案】B 8(2010 年宁波质检)用 4 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。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】A 项，2AlO2CO2(少量)3H2O=2Al(OH)3CO23，继续通CO2，Al(OH)3不溶解，但生成 HCO3。B 项，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，H2SiO3与 CO2不反应，浑浊不会消失。C 项，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO3 2HClO，所以溶小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学液变浑浊，加入品红被HClO 氧化褪色。D 项，首先，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，继 续 通CO2，产 生 可 溶 于 水 的Ca(HCO3)2，再 加 入 足 量 的NaOH，则2NaOH Ca(HCO3)2=CaCO3Na2CO3 2H2O，溶液又变浑浊。【答案】B 9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】当 KOH 和 Ca(OH)2的混合溶液中通入CO2时，CO2与 OH反应生成CO23，CO23与 Ca2结合为难溶的CaCO3，所以可理解为Ca(OH)2先反应，KOH 后反应，当OH完全反应后，CO2与 CO23反应生成HCO3，此时 CaCO3还不会溶解，可理解为K2CO3先反应，CaCO3后反应，故选D。【答案】D 10下列叙述可以肯定溶液中大量存在CO23的是()A加入 AgNO3溶液有白色沉淀产生B加入稀盐酸有无色无味气体产生，该气体可使澄清的石灰水变浑浊C加入 MgCl2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸沉淀溶解，并产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D加入 Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生【解析】A 选项中 Cl、SO23、SO24等均会干扰CO23的检验；B 选项中也可能存在HCO3，而非 CO23；D 选项中 SO24、SO23、HCO3等均会干扰CO23的检验。【答案】C 二、非选择题11如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，将所选答案的编号填入表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可不填)。可供选择的试剂：A.盐酸，B.氢氧化钠溶液，C.氧气，D.水，E.二氧化碳可供选用的操作：水洗，加热，高温灼烧，过滤，结晶粉末状混合物试剂操作(1)CaCO3(SiO2)(2)NaCl(SiO2)(3)SiO2(Fe2O3)(4)SiO2(CaCO3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(NH4Cl)【解析】可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，它可跟强碱反应，不跟酸(氢氟酸除外)反应，受热不分解等性质；而三氧化二铁、碳酸钙跟盐酸反应；硅酸、氯化铵受热分解。通过一定操作，即可除去杂质，除杂过程中所发生的化学方程式如下：小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(3)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O(4)CaCO32HCl=CaCl2CO2 H2O(5)H2SiO3=SiO2 H2O(6)NH4Cl=NH3HCl【答案】(1)B(2)D(3)A(4)A(5)(6)(或 D)12A、B、C、D、E 代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：(1)形成单质A 的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为_。(2)B的化学式(分子式)为 _，B 和碳反应生成A和 E 的化学方程式是_。(3)C 的化学式(分子式)为_，D 的化学式(分子式)为_。【解析】由“A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似”，推知 A 为 Si，根据 B碳高温AE，B 氧化钙高温C，B 氢氧化钠DH2O，不难推知B为 SiO2，C 为 CaSiO3，D 为 Na2SiO3。【答案】(1)(2)SiO2SiO22C=高温Si2CO(3)CaSiO3Na2SiO313含 A 元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A 元素的一种化合物C 可用于制造高性能的现代通讯材料 光导纤维，C 与烧碱反应生成含A 元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A 位于 _族，与 A 同族但相对原子质量比A 小的元素 B 的原子结构示意图为_，A 与 B 在原子的电子层结构上的相同点是_。(2)易与 C 发生化学反应的酸是_，反应的化学方程式是_。(3)将 C 与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B 的最高价氧化物E；将全部的E 与全部的 D 在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A 的化合物F。写出生成D 和 F 的化学反应方程式：_ _。要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_。A普通玻璃坩埚B石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚D铁坩埚【解析】(1)A 元素单质可作半导体材料，含A 元素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知 A 为硅元素，比硅相对原子质量小的同族元素为碳。(2)C 为 SiO2，能与 SiO2反应的酸只有氢氟酸。(3)SiO2与 Na2CO3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小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学融 Na2CO3。【答案】(1)A最外层均有4 个电子，最内层均有2 个电子(2)氢氟酸SiO24HF=SiF4 2H2O(3)SiO2Na2CO3=高温Na2SiO3CO2；Na2SiO3 CO2H2O=Na2CO3H2SiO3ABC 14A、B、C 是元素周期表中前18 号元素中的3 种单质，甲、乙是常见的化合物，它们之间存在如图所示关系。(1)如右图反应中属于化合反应的是_(填序号)。化合反应有多种类别，试举 出 一 例 与 图 中 化 合 反 应 类 别 不 同 的 实 例(用 化 学 方 程 式 表 示)：_。(2)若甲常温下呈液态，A 常温下是固态非金属单质，则乙的化学式是_。若甲常温下呈液态，A 常温下是气态非金属单质，则乙的电子式是_。(3)若甲常温下呈气态，A 是常见的金属单质，写出A 和甲在一定条件下反应的化学方程式 _。(4)若 A、B 属于同一主族的高硬度单质，则 A 与甲反应在工业上的用途是_。【解析】(1)从所给的框图反应可知 是化合反应，与图中化合反应不同的实例可以是 SiC=高温SiC。(2)若甲常温下呈液态，A 常温下是固态非金属单质，则甲应为H2O，A 应为 C，故反应生成的化合物乙为CO。若甲常温下呈液态，A 常温下是气态非金属单质，则乙的电子式为HF ,。(3)若甲常温下呈气态，A 是常见的金属单质，则甲为CO2，A为 Mg，其反应方程式为2MgCO2=点燃2MgO C。(4)若 A、B 属于同一主族的高硬度单质，则 A、B 分别为 C、Si，故 A 与甲反应(SiO22C=高温Si 2CO)在工业上用来制取粗硅。【答案】(1)SiC=高温SiC(3)2Mg CO2=点燃2MgO C(4)制取粗硅15(2010 年连云港调研)已知 SiO2、SO2和 CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；Mg 和 Na 的化学性质也具有一定的相似性。.某兴趣小组用如下图所示装置进行Mg 与 SO2反应的实验。(1)选择制取SO2的合适试剂 _。小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学10%的 H2SO4溶液80%的 H2SO4溶液Na2SO3固体CaSO3固体(2)写出装置B 中发生的主要反应的化学方程式_。装置 C 中的 NaOH 溶液的作用是_ _。(3)你 认 为 该 装 置 是 否 有 不 足 之 处？_。如 果 有，请 指 出 错 误_ _。.某研究小组进行了“实验室制Si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：工业上在高温时用C 还原 SiO2可制得 SiMg 在点燃引发的条件下即可与SiO2反应金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4SiH4在空气中自燃他们在研究报告中记载着：“选用合适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量”在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，且“实验室制Si”的产率也只有预期值的63%左右。(4)该小组“实验室制Si”的化学方程式是_。(5)你 估 计“用 稀 硫 酸 溶 解 固 体 产 物 时，发 现 有 爆 鸣 声 和 火 花”的 原 因 是_ _ _。【解析】(1)实验室中用Na2SO3固体和浓硫酸制取SO2，SO2溶解度较大，故不能用稀硫酸，选择试剂。(2)B 管中镁与SO2反应类似于Mg 与 CO2的反应：SO22Mg=2MgO S；多余的SO2需用 NaOH 溶液吸收，以防止大气污染。(3)该装置中生成的SO2需干燥，同时 B、C 之间应加一个安全瓶防止倒吸，C 装置应将胶塞去掉，以平衡气压。(4)同理镁与SiO2反应为：2MgSiO2=点燃2MgO Si。(5)根据题给信息，SiH4易自燃，故发现有爆鸣声和火花，其反应为：2MgSi=Mg2Si；Mg2Si2H2SO4=2MgSO4SiH4；SiH42O2=SiO2 2H2O。金属镁与生成的硅继续反应得到硅化镁，硅化镁与硫酸反应生成的SiH4在空气中自燃。【答案】(1)(2)SO22Mg=2MgO S吸收多余的SO2，防止污染环境(3)有一是 A、B 之间缺少干燥装置；二是B、C 之间应加一个安全瓶防止倒吸；三是C 装置没有与大气相通(4)2Mg SiO2=点燃2MgO Si(5)金属镁与生成的硅继续反应得到硅化镁，硅化镁与硫酸反应生成的SiH4在空气中自燃(或用化学方程式说明：2Mg Si=Mg2Si；Mg2Si2H2SO4=2MgSO4SiH4；SiH42O2=SiO22H2O)