2019届高三化学复习热点题型专练专题4.1碳、硅及无机非金属化合物（含解析）.docx

碳、硅及无机非金属化合物1下列说法正确的是( )A光导纤维的主要成分是硅B常用氢氟酸(HF)来刻蚀玻璃C制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英砂D实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液 【答案】B2下列关于硅的说法不正确的是( )A硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体B硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应D加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属单质反应【解析】硅的化学性质不活泼，但常温下仍能与氟气、氢氟酸、NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等发生反应。【答案】C3将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是( )ANa2SiO3 BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2 DSiO2【解析】CO2与水玻璃反应生成Na2CO3和H2SiO3，在高温条件下H2SiO3变为SiO2，Na2CO3与SiO2反应又生成Na2SiO3和CO2，所以最后得到的固体物质是Na2SiO3，故A正确。【答案】A4下列说法正确的是( )A在粗硅的制取中发生2CSiO22COSi，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性B硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中C用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2D由Na2CO3SiO2CO2Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸【解析】依据元素周期律可知，硅的还原性大于碳，上述反应能发生是因为产物中有CO气体生成，使平衡向右移动，A错误；硅酸钠是一种黏合剂，不能保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中，B错误；D选项中的反应不是在水溶液中进行的，且产物中有气体生成，与酸性强弱无关，D错误。【答案】C5用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系正确的是( )选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失饱和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊不消失，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，继续通入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 【答案】D6将2.8 g硅粉与2.3 g钠同时放入足量水中，采用恰当的方法收集反应过程中产生的气体(全部收集)，这些气体在标准状况下的体积为( )A1.12 L B4.48 LC5.6 L D3.36 L【解析】本题重点考查钠与水、硅与碱溶液反应的有关计算。2Na 2H2O = 2NaOH H2223 g 2 mol 22.4 L 2.3 g 0.1 mol 1.12 LSi 2NaOHH2O=Na2SiO32H228 g 2 mol 222.4 L14 g 0.1 mol 2.24 L反应后硅剩余1.4 g，V(H2)1.12 L2.24 L3.36 L。【答案】D7某二价金属的碳酸盐和酸式碳酸盐的混合物跟足量的稀盐酸反应，消耗H和生成CO2物质的量之比为65，则该混合物中碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量之比是( )A11 B12C13 D14【解析】设碳酸盐和酸式碳酸盐的物质的量分别为x mol、y mol，则：RCO32H CO2，R(HCO3)22H 2CO2 1 2 1 1 2 2 x mol 2x mol x mol y mol 2y mol 2y mol则有(2x mol2y mol)(x mol2y mol)65。解得xy12。【答案】B8化合物A、B、C、D各由两种元素组成，甲、乙、丙是由三种短周期元素组成的单质。这些常见的化合物与单质之间存在如下图所示关系(已知C是一种有机物)，以下结论不正确的是( )A上述转化关系所涉及的化合物中有一种是酸性氧化物B甲、乙、丙三种单质的晶体一定是分子晶体C上图所示的五个转化关系中，有三个涉及化合反应D上图所示的五个转化关系均涉及氧化还原反应 【答案】B9下列物质的反应过程符合图示过程的是( )A向CaCl2溶液中通入过量CO2B向水玻璃溶液中通入过量CO2C向澄清石灰水中通入过量CO2D向水玻璃溶液中加入过量盐酸【解析】A项不反应，违背了强酸制备弱酸的原理；B项中沉淀为硅酸，硅酸不能溶解于过量的碳酸中；C项先生成CaCO3，然后CaCO3与CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2，符合题意；D项中生成的沉淀为硅酸，硅酸不溶解于过量的盐酸。H2SiO3不溶于水，也不溶于酸，但可以溶解在NaOH溶液中。【答案】C10下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )硅酸盐Na2Fe2Si3O10用氧化物的形式表示为Na2O2FeO3SiO2 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料A BC D 【答案】D11.下列我国古代优秀艺术作品中，所用材料不属于无机非金属材料的是( )A.商代后母戊鼎B.新石器时代人面鱼纹彩陶盆C.明永乐青花竹石芭蕉纹梅瓶D.三国青瓷羊形烛台【解析】青铜器属于金属材料，陶瓷是无机非金属材料。【答案】A12.我国科学家制得了SiO2超分子纳米管，微观结构如图所示。下列叙述正确的是( ) A.SiO2与干冰的晶体结构相似B.SiO2耐腐蚀，不与任何酸反应C.工业上用SiO2制备粗硅D.光纤主要成分是SiO2，具有导电性【解析】A项，SiO2为原子晶体，干冰为分子晶体，错误；B项，SiO2可以与HF反应，错误；C项，SiO2与C在高温下还原可制得粗硅和CO，正确；D项，SiO2不导电，错误。【答案】C13.硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( )A.陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐B.水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂C.某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2OAl2O36SiO2表示D.高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池【解析】水晶的主要成分为SiO2，其不属于硅酸盐，A项错误；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，属于混合物，B项错误；用于制造光导纤维的是二氧化硅，用于制造太阳能电池的是高纯硅，D项错误。【答案】C14.下列物质性质与用途对应关系正确的是( )性质用途A硅酸钠化学性质稳定制备木材防火剂B硅酸溶胶具有吸附水分的能力硅作半导体的材料C二氧化硅硬度大、熔点高氢氟酸在玻璃上刻花纹D焦炭具有可燃性焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅【解析】硅胶吸附水，与硅作半导体的材料无关，B错误；二氧化硅硬度大，与氢氟酸和玻璃反应无关，C错误；焦炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，D错误。【答案】A15.天工开物记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙粘土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是( )A.粘土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料B.“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化C.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D.沙子和粘土的主要成分均为硅酸盐 【答案】D16.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】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。【答案】D17.下列除杂方法正确的是( )A.SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去B.CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热C.CO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤【解析】A项，SiO2、Al2O3均与NaOH溶液反应；C项，应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，D项，Na2CO3与CO2反应生成NaHCO3。【答案】B18.SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质。下列说法正确的是( ) A.图中所有反应都不属于氧化还原反应B.硅酸盐的化学性质稳定，常用于制造光导纤维C.可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，其熔点很高 【答案】C19.用四种溶液进行实验，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，溶液不变浑浊BaCl2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，再加入足量的NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液【解析】A项，CO2与BaCl2溶液不反应；B项，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，品红溶液被HClO氧化褪色；D项，通入CO2少量时发生反应：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，继续通入CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH溶液，则：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又变浑浊。【答案】B20.X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下： 为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可作光导纤维。 按要求回答下列问题：(1)C的化学式为_；X的化学式为_。(2)写出下列方程式：反应的化学方程式_；反应的离子方程式_。 【答案】(1)SiCl4 Si3N4 (2)SiCl44NH3=Si(NH2)44HClSiO2H2O2CO2=H2SiO32HCO21.硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有_。(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下： 发生的主要反应电弧炉SiO22CSi2CO流化床反应器Si3HClSiHCl3H2还原炉SiHCl3H2Si3HCl用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为_；碳化硅又称_。在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/2 35557.631.88.230.484.9111.9SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为_。(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是_。 【答案】(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英砂、纯碱和石灰石(3)SiO23CSiC2CO 金刚砂 精馏(或蒸馏) H2、HCl、H2SiO3(4)H2、HCl22.晶体硅是一种重要的非金属材料。物质沸点/SiHCl333.0SiCl457.6HCl84模拟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 0001 100 反应制得纯硅。可能用到的信息如下：已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃；步骤中粗硅与HCl反应时会生成少量SiCl4。请回答下列问题：(1)粗硅与HCl反应完全后，依据上表所示沸点差异提纯SiHCl3，该提纯方法为_。(2)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)： 依次连接的合理顺序为_(填写字母序号)；装置D中g管的作用是_；装置B中的试剂是_；装置C中的烧瓶加热的目的是_。装置A中发生反应的化学方程式为_。操作时应先打开装置_(填“C”或“D”)中分液漏斗的旋塞，理由是_。(3)请设计实验证明产品硅中是否含微量铁单质：将产品用稀盐酸溶解，取上层清液后_。 【答案】(1)蒸馏(2)DBCAE 平衡压强(其他合理答案均可) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 SiHCl3H2Si3HCl D SiHCl3容易在空气中自燃，实验中要注意先通一段时间H2排尽装置中的空气(3)先滴加硫氰化钾溶液，再滴加氯水，溶液显红色(或加入氢氧化钠溶液，出现白色沉淀后变灰绿色最后变红褐色，合理答案均可) 23某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成，欲探究其组成，设计探究过程如图所示。已知：碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。(1)Si在元素周期表中的位置是_。(2)下列说法正确的是_。a酸性：H2CO3H2SiO3b原子半径：OCSiCH4SiH4d离子半径：O2Al3(3)该矿石的组成是_，滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是：_。(4)该矿石和1 molL1 HNO3溶液反应的离子方程式为：_。(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石，将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中，目的是_；若处理该矿石2.36103 kg，得到滤渣1.2103 kg，理论上至少需要1 molL1 HNO3溶液的体积为_L。 【答案】(1)第三周期A族 (2)abc (3)FeCO3和SiO2 SiO22OH=SiOH2O (4)3FeCO310HNO=3Fe33CO2NO5H2O (5)NO循环使用减少环境污染，NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸，可以提高原料利用率 310424已知AI有如下所示的转化关系： 已知：单质E可作为半导体材料；化合物F是不能生成盐的氧化物；化合物I能溶于水，呈酸性，它能够跟氧化物A发生反应。据此，请填空：(1)化合物F是_；(2)化合物I是_；(3)反应的化学方程式是_；(4)反应的化学方程式是_；(5)写出I的水溶液与A反应的化学方程式：_。 【答案】(1)CO (2)HF (3)2H2O22H2O (4)2F22H2O=4HFO2 (5)4HFSiO2=SiF42H2O25硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题。(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有_。(3