（湘教考苑）（新课标）高考化学一轮复习 4.1无机非金属材料的主角硅课时作业 新人教版.doc

4.1无机非金属材料的主角-硅一、选择题1.下列说法正确的是( )a.(2013广东卷,11c)高温下用焦炭还原sio2制取粗硅 b.(2014海南卷,10d)si和sio2都用于制造光导纤维c.(2012广东卷,12b)因sio2有导电性，所以sio2可用于制备光导纤维 d.(2012山东卷,11b)盛放naoh溶液时，使用带玻璃塞的磨口瓶 解析：光导纤维是二氧化硅，所以b选项错误；硅是半导体，二氧化硅是绝缘体，所以c选项错误；naoh溶液能与二氧化硅反应，生成有粘性的硅酸钠，所以d选项错误。答案：a2.（2013福建卷）化学与社会、生产、生活紧切相关。下列说法正确的是（ ）a.石英只能用于生产光导纤维 b.从海水提取物质都必须通过化学反应才能实现c.为了增加食物的营养成分，可以大量使用食品添加剂d.“地沟油”禁止食用，但可以用来制肥皂解析：a项，石英的用途很广泛，如制石英玻璃、石英钟等。b项，从海水中提取的物质有多种，有些必须通过化学反应获得，如海水提镁、提溴等；有些不用通过化学反应获得，利用物理方法即可，如用蒸馏法淡化海水。c项，食品添加剂是指用于改善食品品质、延长食品保存期、便于食品加工和增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。食品添加剂的安全使用是非常重要的，要严格控制使用量。d项，地沟油，泛指在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等。地沟油的主要成分是油脂，可使其在碱性条件下水解制肥皂。答案：d 3.(2011山东卷)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.最高价氧化物不与酸反应d.气态氢化物比甲烷稳定解析：通过信息可推知该元素为si。b项，其单质能用作半导体材料，用作光导纤维的是sio2，b错误；c项，它的最高价氧化物sio2能与氢氟酸反应，c错误；d项，由于元素的非金属性csi，故sih4的稳定性弱于甲烷，d错误。答案：a4.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 ()a.na2sio3b.na2co3、na2sio3c.na2co3、sio2d.sio2解析：将足量co2气体通入水玻璃中，发生反应：2co2+na2sio3+2h2o h2sio3+2nahco3；加热蒸干、高温灼烧时发生反应：h2sio3h2o+sio2；2nahco3na2co3+co2+h2o；na2co3+sio2na2sio3+co2，所以最后所得固体物质是na2sio3，故选a项。答案：a5.用四种溶液进行实验，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，浑浊消失饱和na2co3溶液b通入co2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去ca(clo)2溶液c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d通入co2，溶液变浑浊，再加入稀硝酸，沉淀不溶解na2sio3溶液解析：co2通入饱和na2co3溶液会生成溶解度小的nahco3，以晶体的形式析出，所以a项错误；co2与ca(clo)2溶液反应生成具有漂白性的hclo，b项正确；co2与ca(oh)2溶液反应生成caco3沉淀，继续通入co2，生成ca(hco3)2，沉淀消失，加入naoh溶液，又生成caco3沉淀，c项正确；co2与na2sio3溶液反应生成硅酸，硅酸不溶于稀硝酸，d项正确。答案：a6.下列离子方程式的书写正确的是()a.水玻璃中通入过量的二氧化碳：na2sio3+co2+h2o2na+h2sio3b.澄清石灰水中通入过量二氧化碳：ca(oh)2+2co2ca2+2c.硅与氢氟酸的反应：si+4h+4f-sif4+2h2d.二氧化硅溶于烧碱溶液中：sio2+2oh-+h2o解析：na2sio3是强电解质，应拆成na+、，a项正确写法是+2co2 +2h2oh2sio3+2；b项正确写法是co2+oh-；c项，氢氟酸是弱酸，离子方程式中不能拆分。答案：d7.(2015唐山一模)下列物质：氢氟酸；浓h2so4；烧碱溶液；na2co3固体；氧化钙；浓hno3。其中在一定条件下能与sio2反应的有( )a. b.c. d.全部解析：sio2可与烧碱溶液、氧化钙反应，表现出酸性氧化物的性质；sio2可以与氢氟酸反应；在制玻璃过程中sio2与na2co3固体反应；sio2不能与浓硫酸和浓硝酸反应。答案：c8.如图是碳循环中的一部分。下面对该图的理解不正确的是()a.联合国气候大会讨论的减排议题主要涉及反应b.反应是在植物体内完成的c.反应是造成大气中co2浓度逐渐升高的主要原因d.反应是为缓解温室效应采取的措施解析：联合国气候大会讨论减排，主要是减少co2的排放，从而减缓地球的温室效应，a项正确；反应是光合作用，b项正确；化石燃料的大量燃烧是大气中co2浓度升高的主要原因，c项错；d项正确。答案：c9.（2013广东卷）下列叙述和均正确并且有因果关系的是（ ）选项叙述叙述anh4cl为强酸弱碱盐用加热法除去nacl中的nh4clbfe3+具有氧化性用kscn溶液可以鉴别fe3+c溶解度：caco3ca（hco3）2溶解度：na2co3nahco3dsio2可与hf反应氢氟酸不能保存在玻璃瓶中解析：a项，叙述对应的原因是nh4cl受热易分解；b项，叙述对应的原因是fe3+与scn-生成配合物，显血红色；c项，叙述中溶解度：na2co3nahco3；d项，氢氟酸不能保存在玻璃瓶中是因为玻璃中含有sio2，sio2能与hf反应。答案：d10.要将naoh高温熔化，下列坩埚中可选用的是( )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：sio2以及al2o3等都能与naoh反应生成na2sio3和h2o，故不能用含sio2的材料(普通玻璃、石英玻璃)和al2o3的坩埚熔化naoh。答案：d11.下表各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是()选项xyzananaohnahco3bcucuso4cu(oh)2cccoco2dsisio2h2sio3解析：由nahco3不能一步转化为na，a项错误；由cu(oh)2不能一步转化为cu，b项错误；依据2c+o22co，2co+o22co2，2mg+co22mgo +c，可知c项正确；由sio2不能一步转化为h2sio3，而由h2sio3也不能一步转化为si，d项错误。答案：c12.金刚砂(sic)可由sio2和碳在一定条件下反应制得，反应方程式为sio2+3c sic+2co，下列有关制造金刚砂的说法中正确的是()a.该反应中的氧化剂是sio2，还原剂是cb该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为12c.该反应中转移的电子数为12e-d.该反应中的还原产物是sic，氧化产物是co，其物质的量之比为12解析：sic中si为+4价、c为-4价，故c既是氧化剂又是还原剂，sic为还原产物，co为氧化产物，故a、b、c三项均错误。答案：d13.在室温时，下列各组中的物质分别与足量naoh溶液反应，生成盐的种类最多的是()a.cl2、al(no3)3、so2、sio2b.co、al、nahco3、n2o5c.sio2、nh4hco3、so3、co2d.cao、co2、cl2、nh4al(so4)2解析：a中生成的盐有nacl、naclo、naalo2、nano3、na2so3和na2sio3 6种；b中co不与naoh溶液反应，其余依次生成naalo2、na2co3和nano3 3种盐；c中可生成na2sio3、na2co3和na2so4 3种盐；d中生成na2co3、nacl、naclo、naalo2和na2so4 5种盐。答案：a二、非选择题14.(2014全国新课标卷) 铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及x射线防护材料等。回答下列问题：(1)铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第 周期、第 族；pbo2的酸性比co2的酸性 (填“强”或“弱”)。(2)pbo2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。(3)pbo2可由pbo与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为 ；pbo2也可以通过石墨为电极，pb(no3)2和cu(no3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为 。解析：(1)由碳位于第二周期a族结合信息推出铅的位置；又由同主族元素性质的递变规律判断酸性；(2)pbo2与浓盐酸反应得到黄绿色的氯气，联想实验室制氯气可写出化学方程式。(3)依题给信息知，反应物pbo与次氯酸钠反应生成pbo2，由于pb化合价升高，故另一生成物为cl化合价降低得到的cl-；阳极发生氧化反应，即pb2+失去电子被氧化生成pbo2，同时考虑盐溶液水解得到的强酸性环境。答案：(1)六 a 弱 (2)pbo2+4hcl(浓)pbcl2+cl2+2h2o (3)pbo+clo-pbo2+cl- pb2+2h2o-2e-pbo2+4h+15.(2012重庆卷) 金刚石、sic具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。(1)碳与短周期元素q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物r为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是 ，q是 ，r的电子式为 。(2)一定条件下，na还原ccl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的ccl4的实验操作名称为 ，除去粗产品中少量钠的试剂为 。(3)碳还原sio2制sic，其粗产品中杂质为si和sio2，现将20.0 g sic粗产品加入到过量的naoh溶液中充分反应，收集到0.1 mol氢气，过滤得sic固体11.4 g，滤液稀释到1 l。生成氢气的离子方程式为 ，硅酸盐的物质的量浓度为 。(4)下列叙述正确的有 (填序号)。na还原ccl4的反应、cl2与h2o的反应均是置换反应水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同na2sio3溶液与so3的反应可用于推断si与s的非金属性强弱钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为12解析：(1)碳元素的原子有两个电子层，最外层有四个电子，故在第二周期第a族。与碳能形成两种气态化合物的为氧元素，会形成co、co2，其中co2为非极性分子。(2)联想高温下4na+ticl4ti+4nacl，故na还原ccl4发生反应后生成金刚石、nacl，其中只有ccl4为液态，其余均为固体，故可采用过滤的方法回收ccl4。粗产品中混有的金属钠，利用其与乙醇或水反应除去。(3)非金属单质只有硅可与naoh溶液反应放出h2，其化学方程式为：si+2naoh+h2ona2sio3+2h2，再将其改写成离子方程式。m(si)=1.4 g，m(sic)=11.4 g，则m(sio2)=7.2 g，溶液中硅酸根物质的量=1.4 g/28 gmol-1+7.2 g/60 gmol-1=0.17 mol，c(sio3-2)=0.17 mol/1 l=0.17 mol/l。(4)cl2与h2o反应生成hcl与hclo，不是置换反应，故错。水晶(即sio2)属于原子晶体，干冰属于分子晶体，熔化时，前者克服共价键，后者克服分子间作用力。so3加入水中生成h2so4，h2so4与na2sio3溶液反应生成h2sio3。即酸性h2so4h2sio3，可判断s元素的非金属性大于si。钠在空气中燃烧生成na2o2，阴离子为o，故阴阳离子数目比为12，锂在空气中燃烧生成li2o，阴阳离子数目比为12，故正确。答案：(1)第二周期第a族 氧或(o)oco (2)过滤水(或乙醇) (3)si+2oh-+h2osio32-+2h2 0.17 mol/l (4)16.(2014广东卷) 石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含sio2(7.8%)、al2o3(5.1%)、fe2o3(3.1%)和mgo(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺下：(注：sicl4的沸点为57.6 ，金属氯化物的沸点均高于150 )(1)向反应器中通入cl2前，需通一段时间n2，主要目的是 。(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体中的碳氧化物主要为 。由气体中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为 。(3)步骤为：搅拌、 ，所得溶液中的阴离子有 。(4)由溶液生成沉淀的总反应的离子方程式为 。(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。解析：(1)通入n2的目的是为了排尽装置中的空气(特别是氧气)，防止在高温时石墨与氧气反应。(2)高温反应后，sio2、al2o3、fe2o3、mgo分别转化为sicl4、alcl3、fecl3、mgcl2。因为石墨是过量的，故高温条件下，c和sio2、fe2o3反应生成的是co。由于sicl4的沸点为57.6 ，低于80 ，故气体为sicl4，在naoh溶液中水解生成na2sio3和nacl：sicl4+6naohna2sio3+4nacl+3h2o。(3)alcl3、fecl3、mgcl2的沸点均高于150 ，在80 下变为固体，alcl3、fecl3、mgcl2和过量naoh反应后生成naalo2、fe(oh)3、mg(oh)2和nacl，通过过滤将沉淀fe(oh)3和mg(oh)2滤出，得到的溶液主要含naalo2和nacl。(4)naalo2发生水解导致溶液显碱性：naalo2+2h2oal(oh)3+naoh，加入乙酸乙酯后，发生水解：ch3cooch2ch3+naohch3coona+ch3ch2oh，促使naalo2彻底水解生成al(oh)3沉淀。溶液转化为沉淀的反应为naalo2+2h2o+ch3cooch2ch3al(oh)3+ch3coona+ch3ch2oh。(5)水体中铜件的电化学防腐利用了电解保护法，该方法中石墨作阳极，铜件作阴极，即外加电流的阴极保护法；若将石墨与铜件直接相连，形成原电池，则铜作负极被氧化，所以不可采用。答案：(1)排出系统中的氧气，防止氧化初级石墨电极 (2)co sicl4+6naohna2sio3+4nacl+3h2o (3)过滤alo2-和cl-、oh- (4)alo2-+ch3cooch2ch3+2h2och3coo-+ch3ch2oh+al(oh)3 (5) 17.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:2mg+co22mgo+c)。.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