高考化学总复习 课时跟踪检测十 无机非金属材料的主角——硅.doc

课时跟踪检测十无机非金属材料的主角硅(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题6分，共60分)1下列关于碳和硅的叙述中，正确的是()a二者氧化物都能与naoh溶液反应b二者单质在加热时都能跟o2反应c二者氧化物都能溶于水生成相应的酸d碳和硅两种元素共有两种单质解析：碳的氧化物有co、co2，co不能与naoh溶液反应，a项错误；单质碳、单质硅在加热条件下均能与o2反应，b项正确；sio2不能溶于水，也不能生成相应的酸，co不能溶于水生成酸，c项错误；碳有金刚石、石墨、c60等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅等，所以两种元素有多种单质，d项错误。答案：b2(2017届大连模拟)硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列说法正确的是 ()a硅酸钠可用于制备木材防火剂b硅单质广泛用于光纤通信c利用盐酸刻蚀石英制作艺术品d水晶项链是硅酸盐制品解析：硅酸钠不易燃烧，可用于制备木材防火剂，a项正确；硅单质主要应用于半导体材料及太阳能电池板，而二氧化硅广泛用于光纤通信行业，b项错误；盐酸与二氧化硅不反应，可用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，c项错误；水晶项链的主要成分为二氧化硅，而不是硅酸盐，d项错误。答案：a3下列关于c、si两种非金属元素的说法中，正确的是()a两者结合形成的化合物是共价化合物b在自然界中都能以游离态存在c氢化物的热稳定性比较：ch4si，故氢化物的稳定性sih4ch4, c项错误；sio2不溶于水，也不与水发生反应，d项错误。答案：a4(2017届宿州模拟)下列叙述中正确的是()a因为na2co3sio2na2sio3co2，所以硅酸的酸性比碳酸强b碳和硅都是a族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似c二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物d二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸解析：na2co3与sio2在高温下发生反应，是因为生成的产物中有气体生成，使平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断h2co3与h2sio3的酸性强弱，a项错误；co2、sio2的晶体结构不同，二者物理性质差异较大，b项错误；sio2与氢氟酸反应生成sif4和h2o，sif4不属于盐，该反应中sio2并未表现碱性氧化物的性质，sio2属于酸性氧化物，c项错误。答案：d5下列关于工业生产的说法中，不正确的是()a工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含少量杂质的粗硅b在高炉炼铁的反应中，焦炭为铁矿石的还原剂c工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接电源的正极d生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和纯碱解析：a项，2csio2si2co，正确；b项，在高炉炼铁的反应中，co为铁矿石的还原剂，错误；c项，电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，纯铜作阴极，与电源负极相连，正确；d项正确。答案：b6常温下，下列不发生反应的一组物质是()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：中si与naoh溶液发生反应si2naohh2o=na2sio32h2，中硅与氢氟酸发生反应si4hf=sif42h2，二氧化硅与naoh溶液发生反应sio22naoh=na2sio3h2o，、中物质常温下不发生反应，故选d项。答案：d7下列离子方程式不正确的是()a石英与烧碱反应：sio22oh=sioh2ob硅与烧碱反应：si2ohh2o=sio2h2c向小苏打溶液中加入过量的石灰水：2hcoca22oh=caco32h2ocod往水玻璃中加入盐酸：2hsio=h2sio3解析：向小苏打溶液中加入过量石灰水，溶液中一定不存在co，c项错误。答案：c8(2017届邯郸市曲周县第一中学摸底)汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式：bacusi2ox，cu为2价)，下列有关“汉紫”的说法中不正确的是()a用盐的形式表示：basio3cusio3b用氧化物形式表示：baocuo2sio2c易溶于强酸、强碱d性质稳定，不易褪色解析：根据化合物中化合价代数和为0，可知x为6，硅酸铜钡的化学式为bacusi2o6，用盐的形式可表示为：basio3cusio3，用氧化物形式表示为baocuo2sio2；根据“汉紫”是汉代器物上的颜料可推知，“汉紫”性质稳定，不易褪色；由盐的表达式可推知，其不溶于强碱，故a、b、d项正确，c项错误。答案：c9下列转化关系中，不能通过一步反应实现的是()sio2na2sio3sina2sio3sio2h2sio3cuocu(oh)2na2o na2co3a和b和c d解析：中sio2可与naoh反应生成na2sio3；中si与naoh溶液反应可生成na2sio3；中sio2不能与水反应，所以不能由sio2一步制得h2sio3；中氧化铜不能与水反应生成氢氧化铜；中将氧化钠与co2反应可得到碳酸钠。答案：b10(2017届湖南衡阳八中等十三校联考)将足量的co2不断通入naoh、ba(oh)2、naalo2的混合溶液中，生成沉淀与通入co2的量的关系可表示为()解析：解答本题关键在于反应顺序的正确判断。反应依次为co2ba(oh)2=baco3h2o、co22naoh=na2co3h2o、co22naalo23h2o=na2co32al(oh)3、co2na2co3h2o=2nahco3、co2baco3h2o=ba(hco3)2。用离子方程式判断，若先和alo反应生成al(oh)3，则生成的al(oh)3与溶液中的oh还是会反应生成alo，相当于先和oh反应；若先和naoh反应，生成na2co3，则co会与ba2生成baco3沉淀，还是相当于先和ba(oh)2反应；若先与baco3反应，溶解沉淀，溶液中还有na2co3，还是会与ba2沉淀为baco3，所以先和na2co3反应生成nahco3后，再与baco3反应，沉淀溶解；所以，随co2的通入，先生成baco3，然后沉淀质量保持不变一段时间，然后又继续生成al(oh)3沉淀，然后沉淀质量又保持不变一段时间，然后沉淀逐渐溶解一部分，最后剩下的就是al(oh)3沉淀。答案：c二、非选择题(共40分)11(16分)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 0001 100 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：sicl4与sihcl3的沸点不同，分离沸点不同的液体采用的方法是分馏。根据题干“sihcl3能与h2o强烈反应，在空气中易自燃”可判断h2的作用之一是排尽装置内的空气，防止sihcl3自燃，而且h2必须是干燥的，可知b的作用就是干燥h2，故b中试剂为浓h2so4。由于通入d中应是稳定的sihcl3与过量h2的气流，故c装置要加热，并且用水浴加热。由d装置加热到1 0001 100 ，普通玻璃管会软化，所以必须选用石英管。鉴定产品硅中是否含铁单质，用稀hcl溶解后生成fe2，如果选用naoh会将生成的si也溶解，检验时会将fe2转化为fe3，故选用试剂为氯水、kscn 溶液。答案：(1)sio22csi2co(2)分馏(或蒸馏)(3)浓硫酸使滴入烧瓶中的sihcl3气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bd12(10分)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)反应的化学方程式：_；反应的离子方程式：_。解析：由i可作光导纤维知，i为sio2，根据题给第二个框图中的转化关系和“f、g都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀”知f为硅酸，h为硅酸钠；由eg是加入了硝酸银和稀硝酸，生成了难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，则e中含有氯离子；则化合物c中含硅、氯两种元素，故c为sicl4，d为si(nh2)4，x为si3n4。答案：(1)sicl4si3n4(2)sicl44nh3=si(nh2)44hclsio2h2o2co2=h2sio32hco13(14分)已知sio2、so2、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(提示：2mgco22mgoc)。.用如图所示的装置进行mg和so2反应的实验：(1)选择制取so2的合适试剂_(填选项代号)。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：_。(3)你认为该装置是否有不足之处？_，如果有，请一一说明_。.某研究性学习小组进行了“实验室制si”的研究，他们以课本为基础，查阅资料后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si；mg在点燃的条件下即可与sio2反应；金属硅化物与稀硫酸反应生成硫酸盐和sih4；si和sio2均不与稀硫酸反应；sih4在空气中能自燃。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，其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)由于so2易溶于水故选用试剂，由于caso4微溶于水故应选试剂，、反应来制so2。(2)b中发生的主要反应的化学方程式为3mgso22mgomgs(或2mgso22mgos，mgsmgs)。(3)该装置有不足之处，由于在高温下水可和mg反应产生h2，故应在a和b之间连接一个干燥装置；c装置应与大气相通，防止发生事故，由于so2溶于水易与naoh溶液反应，故应设计一个防倒吸装置；镁能与玻璃中sio2反应，故应在mg下方垫一个不锈钢垫片。(4)由题给资料可知，制si的化学方程式为2mgsio22mgosi。(5)mg与si反应生成mg2si，mg2si与h2so4反应可生成的sih4，可自燃，用方程式可表示为，2mgsi=mg2si、mg2si2h2so4=2mgso4sih4、sih4