高考化学一轮复习测试 41 含硅矿物与信息材料.doc

专题四 常见的非金属及其化合物第一单元 含硅矿物物与信息材料一、选择题1硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列说法中，你认为不妥的是 ()a硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料b自然界中存在大量的单质硅c硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制d自然界的硅易开采，且可再生解析硅在自然界中主要是以化合物的形式存在，硅的含量在地壳中之所以多，是因为沙石的主要成分是二氧化硅。答案b2青花瓷中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(bacusi2ox，铜为2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是（ ）a可用氧化物形式表示为baocuo2sio2b性质稳定，不易脱色c易溶解于强酸和强碱dx等于6答案c3下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ()硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、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陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料a b c d解析硅元素在地壳中的含量仅次于氧，排第二位，是构成岩石和矿物的基本元素；水晶的主要成分为sio2，错；制作光导纤维的原料是石英，而不是高纯硅，错。答案c4下列离子方程式书写正确的是 ()a往naoh溶液中通入少量co2：co2oh=hcob单质si与氢氟酸反应：si4hf=h2sif4c石英砂与烧碱反应制水玻璃：sio22oh=sioh2od往水玻璃中通入二氧化碳：na2sio3h2oco2=h2sio32naco解析a项的反应为2ohco2=coh2o；b反应中，h2的化学计量数为2；d项中：na2sio3为可溶性盐，应该拆开写，并把前后的na去掉，sioh2oco2=coh2sio3。故选c。答案c5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、石英二氧化硅解析金刚石是一种碳单质，所以a项错。答案a6制造太阳能电池需要高纯度的硅。工业上由粗硅制高纯度硅可通过以下反应实现：si+3hcl 300 sihcl3+h2sihcl3+h2 950 si+3hcl下列有关叙述错误的是( )a.2个反应都是氧化还原反应b.2个反应都是置换反应c.反应中si是还原剂d.上述2个反应互为可逆反应解析可逆反应是相同的反应条件，故上述反应不是可逆反应。答案d7在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是 ()焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸硝酸氢氧化钠硫酸钙a b c d答案b8用4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。答案b二、非选择题9单质硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450 500 )，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图：相关信息如下：四氯化硅遇水极易水解硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物有关物质的物理常数见下表：物质sicl4bcl3alcl3fecl3pcl5沸点/ 57.712.8315熔点/ 70.0107.2升华温度/ 180300162请回答下列问题：(1)装置a中g管的作用是_；装置c中的试剂是_。(2)甲方案：f接装置；乙方案：f接装置。但是装置、都有不足之处，请你评价后填写下表。方案优点缺点甲乙(3)在上述(2)的评价基础上，请你设计一个合理方案并用文字表达：_。(4)sicl4与h2反应的化学方程式为_。解析(1)g管使分液漏斗与烧瓶连通，使浓盐酸顺利滴下。由信息知，四氯化硅与水反应，故需除去氯气中的水。b瓶装饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，c瓶装浓硫酸干燥氯气。(2)四氯化硅在常温下易液化，如果收集产品的导管太细易堵塞导管；制取的四氯化硅需要冷凝；由于尾气中含有氯气，要设置尾气处理装置，四氯化硅易水解，要避免空气中的水蒸气进入产品收集装置。(3)将甲、乙方案的优点集中在一起设计合理的方案。答案(1)平衡压强，使液体从分液漏斗中顺利流下浓硫酸(2)方案优点缺点甲收集产品的导管粗，不会堵塞导管冷凝产品，减少产品损失空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解尾气没有处理，污染环境乙有尾气处理装置，注重环保避免空气中的水蒸气进入装置产品易堵塞导管没有冷凝装置，产品易损失(3)在装置的i处接干燥管j(4)sicl42h2si4hcl10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。分别写出生成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(4)100 g c与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 l,100 g混合物中石灰石的质量分数是_。解析(1)a的单质可作半导体材料，可知a为si，位于a族，与之同族且相对原子质量较小的是碳元素，两者共同点是最外层均有4个电子。(2)c为sio2，易与氢氟酸反应生成sif4和h2o。(3)sio2与纯碱高温反应生成na2sio3(d)和co2(e)。(4)不论caco3过量与否，生成的co2由caco3决定，由关系式caco3co2得：解得m(caco3)50 g混合物中石灰石的质量分数为100%50%。答案(1)a最外层均有4个电子(2)氢氟酸sio24hf=sif42h2o(3)sio2na2co3na2sio3co2，na2sio3co2h2o=na2co3h2sio3abc(4)50%11物质a是一种高熔点化合物，不溶于硫酸、硝酸等强酸。a与纯碱熔融反应，生成化合物b，同时放出气体c；把气体c通入b的溶液中，则得到化合物d；d在干燥空气中转变为化合物e；将e加热又得到化合物a。试写出a、b、c、d、e的化学式：a_、b_、c_、d_、e_。解析a是不溶于硫酸、硝酸等强酸的高熔点化合物，它能与纯碱熔融反应，而且放出气体c，可初步判断a可能是sio2，b可能是na2sio3，c可能是co2。若把co2通入na2sio3溶液中，会得到胶状沉淀h4sio4，h4sio4在干燥空气中易脱水生成h2sio3，h2sio3加热生成sio2。答案a：sio2b：na2sio3c：co2d：h4sio4e：h2sio312硅单质及其化合物应用范围很广。(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备高纯硅。.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；.粗硅与干燥的氯气在450500 条件下反应制得sicl4；.sicl4液体经精馏提纯后与过量h2在1 1001 200 条件下反应制得高纯硅。已知sicl4沸点为57.6 ，能与h2o强烈反应。1 mol h2与sicl4气体完全反应吸收的热量为120.2 kj。请回答下列问题：第步反应的热化学方程式为_。整个制备纯硅的过程中必须严格控制在无水无氧的条件下。sicl4在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，其生成物是_；h2还原sicl4过程中若混入o2，可能引