优化方案高考化学大一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第一讲 碳、硅及无机非金属材料课后达标检测.doc

第一讲 碳、硅及无机非金属材料一、选择题1硅单质及其化合物在材料领域一直扮演重要角色。下列叙述中，不正确的是()a石英可用来制作工艺品b硅单质可以用来制造太阳能电池c硅单质是制造玻璃的主要原料d水玻璃可用作黏合剂和防火剂解析：选c。石英又称水晶，宝石级水晶可用来制作工艺品，a项正确；硅单质是良好的半导体材料，可用来制造太阳能电池，b项正确；制造玻璃可用石英，而不是硅单质，c项错误；水玻璃是硅酸钠的水溶液，可用作黏合剂和防火剂，d项正确。2(2016皖南八校高三联考)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杂质的粗硅b生产普通水泥的主要原料有石灰石、石英和纯碱c工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接在电源的正极d硅和铁可以冶炼成合金解析：选b。生产普通水泥的原料是石灰石和黏土，b错。3除去下列物质中杂质的试剂或方法错误的是()aco2中混有少量的co通入氧气后点燃bco2中混有少量so2通过酸性kmno4溶液、浓硫酸，洗气csio2中混有少量石灰石加入足量盐酸，过滤dco中混有少量co2通过氢氧化钠溶液、浓硫酸，洗气解析：选a。a项，少量co在co2中无法燃烧，且若通入氧气过多会引入新的杂质，通入氧气不足，无法除尽co，错误。4能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是()aco2溶于水生成碳酸，sio2不溶于水也不能与水直接反应生成硅酸b在高温条件下，sio2和na2co3能发生反应：sio2na2co3na2sio3co2csio2的熔点比co2的高dco2通入na2sio3稀溶液中，生成白色胶状沉淀解析：选d。物质酸性强弱的比较，可通过“强酸制弱酸”原理进行判断。5石棉是一类价格低廉的硅酸盐材料，但是有毒，能使人患肺癌。一种叫青石棉的化学式为na2fe5si8o22(oh)2。它用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有no，下列说法正确的是()a该物质中fe元素的化合价为2，它属于硅酸盐b该物质的化学组成可表示为na2o3feofe2o38sio2h2oc1 mol该物质能与含18 mol hno3的稀硝酸恰好反应，也能与含18 mol hcl的盐酸恰好反应d这种石棉属于新型无机非金属材料解析：选b。由化合物中正负化合价代数和等于0可知na2fe5si8o22(oh)2中的fe显2价和3价，且2价与3价的fe的物质的量之比为32，可将该硅酸盐写成氧化物的形式na2o3feofe2o38sio2h2o，由此化学式可知1 mol该物质能与含18 mol hno3的稀硝酸(其中1 mol被还原，sio2与hno3不反应)反应，也能与含14 mol hcl的盐酸(sio2与盐酸不反应)反应，该石棉不属于新型无机非金属材料。6(2016铜陵高三模拟)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，最后所得的固体物质是()ana2sio3bna2co3、na2sio3cna2co3、sio2 dsio2解析：选a。分析题述过程中发生的化学反应：h2oco2na2sio3=h2sio3na2co3，na2co3h2oco2=2nahco3，h2sio3,sio2h2o,2nahco3,na2co3h2oco2，na2co3sio2高温,na2sio3co2，因此最后所得的固体物质中只有na2sio3。7下列化学物质在实际生产、生活和科技等方面的应用正确的是 ()a石英砂可以用于制取高纯度的硅，sio2和si都是光导纤维材料b水泥、玻璃和陶瓷都属于传统的无机非金属材料c生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和烧碱d测naoh熔点时可以将naoh放入石英坩埚中高温加热解析：选b。sio2是光导纤维材料，si是半导体材料及光电池的主要成分，a项错误；生产普通玻璃使用的原料是石灰石、石英和纯碱，c项错误；石英坩埚的主要成分是sio2，高温下能够与naoh反应，d项错误。8有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的h2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示：si2naohh2o=na2sio32h2)()a物质的量之比为11b物质的量之比为12c质量之比为41d质量之比为21解析：选c。粗硅与盐酸反应是其中的fe与盐酸反应：fe2hcl=fecl2h2，粗硅与氢氧化钠反应是其中的硅与naoh溶液反应：si2naohh2o=na2sio32h2。因放出等量的h2，则fe与si的物质的量之比为21，质量之比为41。9.将足量的co2不断通入koh、ba(oh)2、kalo2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与所通入co2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是()aoa段反应的化学方程式是ba(oh)2co2=baco3h2obab段与cd段所发生的反应相同cde段沉淀减少是由于baco3固体的消失dbc段反应的离子方程式是2alo3h2oco2=2al(oh)3co解析：选b。co2优先与ba(oh)2反应(图像中oa段)，然后与koh反应(图像中ab段)，接着与kalo2反应(图像中bc段)，再与k2co3反应(图像中cd段)，最后与baco3反应(图像中de段)。二、非选择题10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；2f22h2o= 4hfo2。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)写出i的水溶液与a反应的化学方程式：_。解析：由已知及中学阶段所学知识知e为si，再根据反应知a为sio2，b为c，f为co。由已知知i为hf，结合已知和反应知c为h2o，d为f2，h为o2。由反应ch2o(g)coh2知g为h2。因此ai分别为sio2、c、h2o、f2、si、co、h2、o2和hf。答案：(1)co(2)hf(3)sio22csi2co(4)4hfsio2=sif42h2o11从“南澳一号”沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料高岭土al2si2o5(oh)x可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石(kalsi3o8)，在1 300 左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列说法正确的是_(填序号)。a高岭土分子中x2b钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液c烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化d青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品(2)在“南澳一号”考古过程中，需用高纯度sio2制造的光纤。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。洗涤石英砂的目的是_。二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_。在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是_。工业上常用纯净石英砂与c在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有sic，其中si和sic的物质的量之比为11。下列说法正确的是_(填序号)。asic是一种传统的无机非金属材料b制造粗硅时的反应为2sio25c高温,sisic4coc在以上流程中，将盐酸改为naoh溶液，也可达到目的d纯净的sio2只能用于制造光导纤维解析：(1)选项a，根据化合物中各元素的正、负化合价代数和等于零的原则，可得：(3)2(4)2(2)5(1)x0，解得x4。选项b，钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液。选项c，根据陶瓷的制作过程可推测出烧制青花瓷的过程中发生了复杂的物理变化和化学变化。选项d，青花瓷、玻璃、水泥是硅酸盐产品。(2)石英砂中含有易溶于水的nacl杂质，洗涤石英砂可使nacl与sio2分离。sio2与naoh溶液反应生成na2sio3和h2o，据此可写出相应的离子方程式。将纯净的石英砂研磨成粉末后能增大反应物的表面积，从而增大反应物与盐酸的接触面积，而增大反应速率，提高生产效率。选项a，sic是一种新型无机非金属材料。选项b，粗硅中含有sic，其中si和sic的物质的量之比为11，根据元素的原子个数守恒和得失电子守恒，可将题述信息转化为如下反应：2sio25c高温,sisic4co。 选项c，因sio2、al2o3都能溶解在naoh溶液中，无法实现二者的分离。选项d，纯净的sio2还可用于制造光学玻璃等。答案：(1)cd(2)除去石英砂中的nacl杂质sio22oh=sioh2o增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率b12(2016广州六校联考)白炭黑(sio2h2o)广泛用于橡胶、涂料、印刷等行业，可用蛇纹石主要成分为mg6si4o10(oh)8来制取，其主要工艺流程如下：(1)蛇纹石用氧化物形式可表示为_。(2)碱浸时，为提高其中硅酸盐的浸取率，除采用合适的液固比和循环浸取外，还可采用的方法有_；_。(任举两种)(3)过滤1得到的滤液的主要成分是_。滤液与盐酸反应的主要离子方程式为_。(4)洗涤时，如何证明产品已洗涤干净？_。解析：该流程中，加naoh溶液碱浸的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐进入溶液，然后用盐酸和nacl溶液将硅酸盐转化成硅酸从溶液中分离出来，再经过进一步处理获得白炭黑。(1)将复杂硅酸盐用氧化物形式表示一般先写金属氧化物，再写二氧化硅，最后写水。(2)浸取的目的是将蛇纹石转化成可溶性硅酸盐。提高浸取率可以从是否充分反应、充分接触等角度考虑。(3)碱浸后，溶液中含有可溶的硅酸钠以及剩余的naoh溶液。na2sio3与盐酸反应的离子方程式为sio2h=h2sio3。(4)从流程图可知，h2sio3是从nacl溶液中分离出来的，表面沾有na和cl，所以只要检验最后一次洗涤液中是否含有na或cl即可。答案：(1)6mgo4sio24h2o(2)升高碱液温度并搅拌将矿石粉碎(3)na2sio3、naohsio2h=h2sio3(4)取少许最后一次洗涤液，滴入12滴agno3溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤干净(或其他合理答案)13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技术路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下： hcl h2高纯硅电弧炉流化床反应器还原炉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_，其晶体结构与_相似。在流化床反应器的产物中，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_。解析：(1)反应物是二氧化硅、木炭和铁，所得“金属”应是铁的合金。(2)生产普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂。(3)sic又名金刚砂，与金刚石或晶体硅具有相似的结构。在sicl4、sih2cl2、sih3cl中，sicl4在常