高三化学一轮复习 4.11无机非金属材料的主角———硅课件 新人教版.ppt

学案11无机非金属材料的主角 硅 轻松学教材qingsongxuejiaocai 一 二氧化硅 sio2存在形式 1 石英 2 水晶 3 玛瑙等物理性质 熔点 4 高 硬度 5 大 6 难溶于水化学性质化学稳定性好酸性氧化物的性质 sio2 cao 7 casio3sio2 2naoh 8 na2sio3 h2o特性 9 sio2 4h fsif4 2h2o用途 10 光导纤维 化学仪器 光学仪器 钟表等 二 硅酸h2sio3物理性质 1 1 不溶于水 透明 12 胶状 硅胶 化学性质 弱酸性 h2sio3 2naoh 13 na2sio3 2h2o比碳酸酸性弱 na2sio3 14co2 h2o na2co3 15 h2sio3 制备方法 可溶性硅酸盐 酸 na2sio3 2hcl 16 2nacl h2sio3 三 硅酸盐硅酸盐组成 硅 氧 金属性质 大都 17 不溶于水 化学性质 18 稳定硅酸钠19 可溶于水 其水溶液俗称 20 水玻璃 可用做 21 木材防火剂用氧化物表示硅酸盐的组成 四 无机非金属材料 无机非金属材料传统无机非金属材料陶瓷玻璃水泥新型无机非金属材料高温结构陶瓷压电陶瓷透明陶瓷超导陶瓷 体验热身tiyanreshen 1 北京2008奥运会金牌 金镶玉 环形玉璧由昆仑玉制成 昆仑玉的成分可简单看成是ca2mg5si8o22 oh 2 则其用二氧化硅和金属化物的形式可表示为 a cao mgo sio2 h2ob 2cao 5mgo 8sio2 h2oc 2cao mgo sio2 2h2od 5cao 2mgo 8sio2 h2o 答案 b 解析 把硅酸盐改写为氧化物的格式为a金属氧化物 bsio2 ch2o 含有多种金属元素时 较活泼金属的氧化物在前 书写时注意各元素的个数比要保护不变 2 下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是 a naoh溶液b na2sio3溶液c 盐酸d 氢氟酸 答案 c 解析 本题主要考查化学试剂的贮存方法 naoh溶液 氢氟酸均能和玻璃中的sio2发生反应而腐蚀玻璃 na2sio3溶液具有很强的黏性 用带玻璃塞的玻璃瓶盛放 na2sio3溶液能将瓶塞粘住 3 下列关于碳和硅的叙述中 不正确的是 a 4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应b 单质在加热时都能与氧气反应c 氧化物都能溶于水生成相应的酸d 碳和硅两种元素都有能导电的单质 答案 c 解析 a项 碳和硅的 4价氧化物都是酸性氧化物 都能与氢氧化钠溶液反应 b项 碳和硅的单质在加热时都能与o2反应 生成氧化物 c项 sio2不溶于水 不能生成硅酸 d项 石墨是导体 晶体硅是半导体 都能导电 4 2009 南京模拟 硅在无机非金属材料中一直扮演着重要角色 被誉为无机非金属材料的主角 下列物品用到硅单质的是 a 玻璃制品b 石英钟表c 计算机芯片d 光导纤维 答案 c 解析 制玻璃 石英钟表以及光导纤维的含硅原料为sio2 故a b d三项不合题意 计算机芯片的含硅原料为单质硅 5 某科研小组用高岭土 主要成分是al2o3 2sio2 2h2o并含少量cao fe2o3 研制新型净水剂 铝的化合物 其实验步骤如下 将土样和纯碱混匀 加热熔融 冷却后用水浸取熔块 过滤 弃去残渣 滤液用盐酸酸化 经过滤分别得到沉淀和溶液 溶液即为净水剂 1 写出熔融时高岭土的主要成分与纯碱反应的化学方程式 al2o3与纯碱的反应和sio2与纯碱的反应相似 2 最后的沉淀物是 生成该沉淀的离子方程式是 3 实验室中常用瓷坩埚 氧化铝坩埚和铁坩埚 本实验在熔融高岭土时应选用的坩埚是 h2sio3 铁坩埚 解析 1 由题意可知al2o3与纯碱反应和sio2与纯碱反应类似 均是生成盐和co2 al2o3与na2co3反应生成naalo2 sio2与na2co3反应生成na2sio3 2 滤液中含有na2sio3和naalo2 向其中加入盐酸二者均可与盐酸反应 na2sio3与盐酸反应生成h2sio3沉淀 而naalo2与盐酸反应先生成al oh 3沉淀 后又溶解 所以最后的沉淀是h2sio3 3 由于高温下sio2和al2o3均可和na2co3反应 所以应选择铁坩埚 6 a b c d e代表单质或化合物 它们之间的相互转换关系如图所示 a为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质 其晶体结构与金刚石相似 请填空 1 形成单质a的原子结构示意图为 它的最高化合价为 2 b的化学式 分子式 为 b和碳反应生成a和e的化学方程式为 价 sio2 3 c的化学式为 d的化学式为 casio3 na2sio3 解析 根据题意a为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质 可确定a为硅 分析框图 并结合中学化学知识 高温下与碳反应生成单质硅的只有二氧化硅 因此可确定b为sio2 依据框图可确定c为casio3 d为na2sio3 e为co 重点探究zhongdiantanjiu 一 碳 硅元素的存在 单质的物理性质及用途 1 存在形式碳元素既有游离态 又有化合态 而硅元素仅有化合态 碳单质主要有金刚石 石墨等同素异形体 硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类 2 单质的物理性质晶体硅与金刚石结构类似 二者熔点高 硬度大 石墨是层状结构晶体 熔点高 硬度较小 是电的良导体 有腻感 3 单质主要用途金刚石可用于切割刀具 装饰品等 石墨可做电极 润滑剂 铅笔芯等 硅可用做半导体材料和合金材料 2 化学性质碳 硅在参与化学反应时 一般表现还原性 例1 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 si 3hclsihcl3 h2 sihcl3与过量h2在1000 1100 反应制得纯硅 已知sihcl3能与h2o剧烈反应 在空气中易自燃 请回答下列问题 1 第 步制备粗硅的化学方程式为 2 粗硅与hcl反应完全后 经冷凝得到的sihcl3 沸点为33 0 中含有少量sicl4 沸点为57 6 和hcl 沸点为 84 7 提纯sihcl3采用的方法为 分馏 或蒸馏 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中的烧瓶需要加热 其目的是 浓硫酸使滴入烧瓶中的sihcl3汽化 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 有固体物质生成 在此反应温度下 普通玻璃会软化 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 取上层清液后再加入的试剂 填写字母代号 是 a 碘水b 氯水c naoh溶液d kscn溶液e na2so3溶液 排尽装置中的空气 bd 解析 1 高温下用c还原sio2生成co而不是co2 2 分离 提纯不同沸点的液体可以采用分馏或蒸馏的方法 3 用zn 稀h2so4制得的h2中混有少量h2o 而sihcl3能与h2o剧烈反应 所以要进行干燥 根据装置应选择液态干燥剂浓硫酸 c装置用水浴加热sihcl3使其挥发成气体 和h2进入d装置反应 因为的反应温度很高 不能使 用普通玻璃管 因为sihcl3容易在空气中自燃 实验中还要注意先通一段时间h2排尽装置中的空气 方法归纳 读懂信息 找突破口是解题的关键 类比迁移leibiqianyi 1 2008 广东 硅单质及其化合物应用范围很广 请回答下列问题 1 制备硅半导体材料必须先得到高纯硅 三氯甲硅烷 sihcl3 还原法是当前制备高纯硅的主要方法 生产过程示意图如下 写出由纯sihcl3制备高纯硅的化学反应方程式 整个制备过程必须严格控制无水无氧 sihcl3遇水剧烈反应生成h2sio3 hcl和另一种物质 写出配平的化学反应方程式 h2还原sihcl3过程中若混入o2 可能引起的后果是 高温下h2与o2反应发生爆炸 2 下列有关硅材料的说法正确的是 填字母 a 碳化硅化学性质稳定 可用于生产耐高温水泥b 氮化硅硬度大 熔点高 可用于制作高温陶瓷和轴承c 高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料 光导纤维d 普通玻璃是由纯碱 石灰石和石英砂制成的 其熔点很高e 盐酸可以与硅反应 故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅 abc 3 硅酸钠水溶液俗称水玻璃 取少量硅酸钠溶液于试管中 逐滴加入饱和氯化铵溶液 振荡 写出实验现象并给予解释 解析 本题通过硅及其化合物的制备 性质及应用综合考查了氧化还原反应 盐类的水解 物质的性质决定用途等知识 考查学生从信息中准确提取实质性内容并与已有知识整合 重新组合 迁移 归纳解决新问题的能力 并有力体现了化学用语的正确表达能力 sihcl3与h2o反应生成h2sio3 hcl和h2 用h2还原sihcl3过程中若混入o2 则高温下h2与o2反应发生爆炸 2 a项 碳化硅为原子晶体 熔点高 性质稳定 可用于生产高温水泥 b项 氮化硅为原子晶体 熔点高 硬度大 可用于制作高温陶瓷和轴承 d项 普通玻璃的主要成分是na2sio3 casio3 是由石英砂 sio2 石灰石 纯碱高温下反应产生的 化学方程式为na2co3 sio2na2sio3 co2 caco3 sio2casio3 co2 e项 si与hcl在常温下不反应 发生反应时所需温度较高 不便操作 3 na2sio3与nh4cl水解相互促进生成h2sio3沉淀和nh3气体 离子方程式为 重点探究zhongdiantanjiu 二 一氧化碳 co是无色无味的有毒气体 不溶于水 可用做气体燃料和冶金工业的还原剂 2 co2和sio2co2和sio2都属于酸性氧化物 具有酸性氧化物的通性 1 与碱反应与naoh溶液反应的化学方程式分别为 co2 2naoh na2co3 h2o sio2 2naoh na2sio3 h2o 与na2o反应的化学方程 2 与盐反应与na2co3反应的化学方程式分别为 sio2 na2co3na2sio3 co2 na2co3 co2 h2o 2nahco3 3 与碱性氧化物反应式分别为 co2 na2o na2co3 sio2 na2o na2sio3 例2 以下一些氧化物和单质之间可发生如下图所示的反应 其中 氧化物 是红棕色固体 氧化物 在反应条件下都是气体 1 氧化物 的化学式是 氧化物 的化学式是 fe2o3 co 2 反应 的化学方程式是 反应 的化学方程式是 反应 的化学方程式是 解析 氧化物 是红棕色固体 则为fe2o3 据氧化物 为气体 又具有还原性 知氧化物 为co 单质 为fe 氧化物 为co2 氧化物 与氧化物 反应生成单质 和co2 结合氧化物 与单质 反应生成co和单质 后者应为有关水煤气的反应 故推测氧化物 为h2o 经检验合理 方法归纳 在框图推断中置换反应出现的频率较高 比如本题反应 就是一个置换反应 常考的置换反应有 mg与co2反应 c与h2o反应 c与sio2反应等 类比迁移leibiqianyi 2 指出下列反应中sio2所表现的化学性质或作用 在a d选项中选择正确答案填入括号内 sio2 2naoh na2sio3 h2o sio2 na2co3na2sio3 co2 sio2 2csi 2co sio2 3csic 2co sio2 4hf sif4 2h2o a 作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀b 强氧化性c 酸性氧化物的通性d 将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 答案 c d b b a 难点探究nandiantanjiu 碳 硅元素单质及其化合物的特性 1 一般情况 非金属元素单质 熔沸点低 硬度小 但硅 金刚石熔沸点高 硬度大 其中金刚石为硬度最大的物质 2 一般情况 非金属元素单质为绝缘体 但硅为半导体 石墨为电的良导体 3 一般情况 较强氧化剂 较强还原剂较弱氧化剂 较弱还原剂 而碳却还原出比它更强的还原剂 sio2 2csi 2co feo cfe co 4 硅为非金属 却可以和强碱反应 放出氢气 si 2naoh h2o na2sio3 2h2 5 一般情况 较活泼金属 酸盐 氢气 然而si是非金属 却能与氢氟酸发生反应 si 4hf sif4 2h2 6 一般情况 碱性氧化物 酸盐 水 sio2是酸性氧化物 却能与氢氟酸发生反应 sio2 4hf sif4 2h2o 7 一般情况 较强酸 较弱酸盐较弱酸 较强酸盐 虽然酸性 h2co3 h2sio3 却能发生如下反应 na2co3 sio2na2sio3 co2 8 一般情况 非常活泼金属 na k等 才能够置换出水中的氢 但却能发生反应c h2o g co h2 9 一般情况 非金属氧化物与水反应生成相应的酸 如co2 h2o h2co3 但sio2不溶于水 不与水反应 例3 1molsio2晶体中含有si o共价键的物质的量是 a 1molb 2molc 3mold 4mol 答案 d 解析 1molsio2中含有4mol共价键 在sio2晶体中 是由许多个四面体组成的 每个si原子周围结合着4个o原子 同时每个o原子又与两个si原子结合 如 每个四面体均以si原子为中心 包括4个si o分键 类比迁移leibiqianyi 3 1mol晶体硅中含有si si键的数目是 设阿伏加德罗常数的值为na a 0 5nab nac 2nad 4na 答案 c 解析 晶体硅结构与金刚石相似 每个硅原子与另外4个硅原子相连 si si键夹角为109 28 其中在计数时 每个si si键数过2次 总数应减半 实验探究shiyantanjiu 实验co和co2的性质实验1 高考对实验题的设计往往以气体的制备实验和性质实验为主 co和co2的制备实验又各有其典型性 而二者的性质也有代表性 如co以还原性为主 co2为典型酸性氧化物 因此平时在学习过程中应加以积累和总结 2 熟练掌握它们的典型性质co 可燃性 还原性 毒性 难溶于水等 co2 酸性氧化物性质 弱氧化性 不支持燃烧 3 与co和co2有关的除杂规律 括号内为杂质 1 co co2 通过盛有澄清石灰水的洗气瓶 2 co2 co 通过盛放灼热cuo的硬质玻璃管 3 co2 o2 通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管 4 co2 so2 通过饱和nahco3溶液或酸性kmno4溶液 5 co2 hcl 通过饱和nahco3溶液 6 co2 h2s 通过cuso4溶液 实验设计 课题式课堂教学是研究性学习的一种方式 其基本教学模式为 下面是关于 一氧化碳的化学性质 的课题式课堂教学中在解决问题阶段 甲同学设计的证明co具有还原性的实验装置 如下图所示 1 点燃酒精灯a b的先后顺序为 先点燃 后点燃 2 硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 b a 3 洗气瓶中的实验现象为 4 酒精灯b的作用为 澄清石灰水变浑浊 点燃未反应的co 防止co污染环境 5 乙同学认为甲同学装置太复杂 提出可将酒精灯合二为一 去掉b 而将尾气导气管出口旋转到a火焰上即可 乙同学的设计是否合理 简述理由 从a b使用的一致性的角度考虑 6 丙同学质疑 co能否使澄清石灰水变浑浊 因此 他设计在co通入cuo之前 应先通入澄清石灰水 以比较排除co与澄清石灰水反应 试对此作出评价 你认为丙的设计 填 必要 或 不必要 不合理 因为co点燃在先 cuo加热在后 不能同时进行 不必要 走出误区zouchuwuqu 有的同学会误认为sio2与na2co3高温下反应 放出co2 那么硅酸酸性比碳酸强 这是因为没有注意到通过化学反应比较酸性的强弱时 条件应是在水溶液中发生的复分解反应 因为碳酸的酸性比硅酸强 在硅酸钠的水溶液中通入 二氧化碳可发生如下反应 na2sio3 co2 h2o h2sio3 na2co3 符合 强酸制弱酸 的规律 与此类似的金属活动性顺序表中金属活动性相对强弱也是由水溶液中进行的反应得出的结论 由此我们应认识到 我们在利用某些规律去解决现实问题时 应注意规律的使用条件 而不能盲目利用规律 否则可能会得出错误结论 通入少量co2气体出现浑浊现象的溶液不一定是ca oh 2溶液或ba oh 2 溶液中通入少量co2气体会产生浑浊现象的有 饱和碳酸钠溶液 碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度 硅酸钠溶液 苯酚钠溶液 次氯酸钙溶液 澄清石灰水 氢氧化钡溶液 因材施教yincaishijiao 一题多解思路宽 赢得高考不困难在高三复习时 要注重一题多解 并对各种解题方法进行类比和联想 从而找得解决问题的最佳方案 提高分析问题和解决问题的能力 使解题能力得到加强和巩固 例向100ml0 3mol l的ca oh 2溶液中通入co2气体 当得到1g沉淀时 通入co2的物质的量是 a 0 015molb 0 01molc 0 025mold 0 05mol 解析 从过量与不过量两方面去进行分析 此题有多种解法 解法一 co2通入石灰水中发生如下反应 ca oh 2 co2 caco3 h2o 过量的co2与生成物caco3继续反应 caco3 co2 h2o ca hco3 2 使沉淀溶解 在100ml0 3mol l的石灰水中 通入co2产生caco3的质量与co2的物质的量关系如图所示 ca oh 2溶液中含ca oh 2的物质的量为 1 co2不足 生成的沉淀没有溶解caco3 co2100g1mol1gxx 0 01mol故选b 2 co2过量 生成的沉淀部分溶解 最后剩余1g沉淀ca oh 2 co2 caco31mol1mol1mol0 03mol0 03mol0 03mol沉淀溶解 0 03 0 01 0 02 mol caco3 co2 h2o ca hco3 20 02mol0 02mol0 02mol故通入co2的物质的量为 0 03 0 02 0 05 mol 故选d 解法二 设通入co2xmol 产生ca hco3 2ymol h2ozmol 若y 0 则有0 03ca oh 2 xco2 0 01caco3 yca hco3 2 zh2o 备用选题beiyongxuanti 1 2009 聊城模拟 下列各项操作中 没有 先产生沉淀 然后沉淀又溶解 现象的是 向饱和碳酸钠溶液中通入过量的co2 向fe oh 3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸 向agno3溶液中逐滴加入过量的氨水 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸 a b c d 答案 b 解析 向饱和碳酸钠溶液中通入过量的co2生成碳酸氢钠 碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠 所以可析出碳酸氢钠晶体 沉淀 再通入co2沉淀不溶解 向fe oh 3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸 胶体发生聚沉生成fe oh 3沉淀 然后fe oh 3 与盐酸反应而溶解 向agno3溶液中逐滴加入过量的氨水 先生成agoh沉淀 然后agoh溶解于氨水中 向硅酸钠溶液中逐滴加入盐酸生成h2sio3沉淀 h2sio3不溶解于过量的盐酸中 2 2009 开封一模 用20ml2mol l的h2so4溶液与20l3mol l的na2co3溶液反应来制取co2 欲制得最多的co2 则下列操作正确的是 a 把20mlna2co3溶液缓缓滴加到20mlh2so4溶液中b 把20mlh2so4溶液缓缓滴加到20mlna2co3c 把两种溶液快速混合并不断搅拌d 把两种溶液缓慢混合并不断搅拌 答案 a 解析 硫酸与碳酸钠反应中 若碳酸钠过量 则生成hco 3 若硫酸过量 则生成二氧化碳气体 因此为了制得最多的co2 应把碳酸钠溶液缓缓加到硫酸中 3 2009 衡水中学模拟 世界著名的科技史专家 英国剑桥大学的李约瑟博士考证说 中国至少在距今3000年以前 就已经使用玻璃了 下列有关玻璃的说法不正确的是 a 制普通玻璃的原料主要是纯碱 石灰石和石英b 玻璃属于晶体c 普通玻璃的成分主要是硅酸钠 硅酸钙和二氧化硅d 盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏在一起 答案 b 解析 玻璃是非晶态物质 没有固定的熔点 4 2009 扬州调研 下列叙述正确的是 a 合成氨工业 硫酸工业中均用到吸收塔这一设备b 玻璃 水泥的工业生产中均用到纯碱和石灰石作为原料c 光缆在信息产业中有广泛应用 制造光缆的主要材料是二氧化硅d 绿色化学的核心思想是利用绿色植物治理环境污染 答案 c 解析 合成氨工业没有用到吸收塔这一设备 制玻璃用到纯碱和石灰石 但制水泥不用纯碱 绿色化学的核心思想是生产过程中零排放 减少使用有毒物质 降低能源的消耗 5 2009 兴化调研 下列有关物质用途的说法中正确的是 a 二氧化硅可用来制造半导体材料b 硅可用于制造光导纤维c 氢氧化铝可用于治疗胃酸过多d 硫酸铁净水主要利用了fe3 的氧化性 答案 c 解析 硅可以用来制造半导体材料 二氧化硅可用来制造光导纤维 硫酸铁净水主要利用了fe3 水解生成氢氧化铁胶体 氢氧化铁胶体能吸附水中的杂质 氢氧化铝可与酸反应 可用于治疗胃酸过多 6 2009 浙江五校联考 将足量的co2不断通入koh ba oh 2 kalo2的混合溶液中 生成沉淀与通入co2的量的关系可表示为 答案 c 解析 随着二氧化碳的通入首先生成碳酸钡沉淀 相当于与氢氧化钾反应 再通入一定量二氧化碳无沉淀生成 相当于与氢氧化钾反应 然后随着二氧化碳的通入又生成氢氧化铝沉淀 相当于和kalo2反应 当kalo2完全反应后 再通入二氧化碳 则原先生成的碳酸钡沉淀溶解 当完全溶解后再通入二氧化碳 沉淀的量不再发生变化 7 2009 巢湖一中月考 下图所示转化关系中涉及的物质均由短周期元素组成 部分产物已略去 其中m由x y两种同周期元素组成 x原子的最外层电子数是最内层电子数的1 2 y元素最高正价与它的负价代数和为6 请填写下列空白 1 若a是第3周期某一元素的氧化物 当f的水溶液过量时 g为可溶性盐 当f的水溶液不足时 g为沉淀 则e与过量f反应的离子方程式为 2 若a是一种常见酸性氧化物 且可用于制造玻璃 则a与b反应的化学方程式为 3 若a是一种常见化肥 相对分子质量为79 且e与f反应生成g时 有白烟产生 则a与足量的c加热时反应的离子方程式为 解析 由x原子的最外层电子数是最内层电子数的1 2知 x原子最外层电子数为1 x为第 a族元素 由y元素最高正价与它的负价代数和为6且其为短周期元素知y元素为氯元素 又根据x y为同周期元素且m溶液电解产物为三种 可断定x为na 则m为nacl m溶液电解产物为h2 cl2 naoh 1 a是 氧化物 与b能发生反应 则b为naoh c d反应生成的f为hcl a与naoh反应生成盐 该盐与过量盐酸反应生成可溶性盐 与少量盐酸反应则生成沉淀 可知e为naalo2 2 a为酸性氧化物 且可用于制造玻璃 则可判定a为sio2 与naoh反应生成na2sio3和h2o 3 由e与f反应生成g时 有白烟产生 可判定e为氨气 再由a是一种常见化肥 相对分子质量为79 可判定a为nh4hco3 nh4hco3与足量naoh反应生成氨气 碳酸钠和水 高效作业gaoxiaozuoye 一 选择题 1 2009 威海 炭雕 如下图 是一种集观赏与空气净化为一体的产品 这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳 苯 甲醛 烟雾等有害气体进行有效吸附 取一块制作炭雕的下脚料 进行下面的实验 下列有关叙还不正确的是 a 将炭雕下脚料在空气中加热 可以得到使澄清石灰水变浑浊的气体b 将炭雕下脚料研成粉末 加入到稀的红墨水中 红墨水褪色c 将炭雕下脚料研成粉末 与氧化铜粉末混合加热 可以得到红色固体d 将炭雕下脚料加入到盛有氯气的集气瓶中 静置一段时间 黄绿色变浅 其原因是炭雕下脚料中的物质与氯气发生氧化还原反应 答案 d 解析 含有活性炭的炭雕具有活性炭的性质 在空气中能够燃烧产生二氧化碳 具有吸附性 既能吸附气体 也能吸附有色液体 加热条件下还具有碳的还原性 故选项a b c正确 选项d错误 2 2009 安徽理综 石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料 结构示意图如右图所示 可由石墨剥离而成 具有极好的应用前景 下列说法正确的是 a 石墨烯与石墨互为同位素b 0 12g石墨烯中含6 02 1022个碳原子c 石墨烯是一种有机物d 石墨烯中碳原子间以共价键结合 答案 d 解析 a项 石墨烯和石墨是同素异形体 b项 0 12g石墨烯物质的量为0 01mol 含6 02 1021个原子 c项错误 3 2009 重庆理综 材料与化学密切相关 下表中对应关系错误的是 答案 a 解析 a项 刚玉的主要化学成分为三氧化二铝 而金刚石的主要化学成分为碳 4 2009 四川理综 开发新材料是现代科技发展的方向之一 下列有关材料的说法正确的是 a 氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料b c60属于原子晶体 用于制造纳米材料c 纤维素乙酸酯属于天然高分子材料d 单晶硅常用于制造光导纤维 答案 a 解析 b项 c60属于分子晶体 c项 纤维素乙酸酯不是天然高分子材料 d项 二氧化硅常用于制造光导纤维 5 下列气体分别与空气混合 室温 体积比1 1 在密闭的容器内点燃时 有可能发生爆炸的是 甲 甲烷 乙 氢气 丙 一氧化碳 丁 二氧化碳 戊 二氧化氮a 甲乙丁b 乙丙戊c 丙丁戊d 甲乙丙 答案 d 解析 甲烷 氢气 co都是可燃性气体 和空气混合点燃时都有可能爆炸 co2 no则无法燃烧 6 2009 台湾 近年来 大气中co2的浓度上升已成为全球性的问题 因而兴起节能减碳运动 国内的环保团体也宣导 中秋节不烤肉 假若超市卖的烤肉用木炭 其含碳量为90 则一包10公斤的木炭完全燃烧后 会产生几公斤的co2 a 44b 33c 22d 11 答案 b 7 下列物质中 不含有硅酸盐的是 a 水玻璃b 硅芯片c 黏土d 普通水泥 答案 b 解析 水玻璃是na2sio3的水溶液 黏土和普通水泥的主要成分都是硅酸盐 硅芯片的主要成分是硅 8 下列叙述正确的是 氧化铝是一种比较好的耐火材料 可用来制造耐火坩埚 氧化铁常用作红色油漆和涂料 硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料 以纯碱 石灰石 石英为原料可制普通玻璃 石灰石 高岭石 石英和水晶的主要成分是sio2a b c d 答案 d 解析 中石灰石的主要成分是碳酸钙 化学式是caco3 高岭石的主要成分是硅酸盐 化学式是al2 si2o5 oh 4或al2o3 2sio2 2h2o 石英 水晶的主要成分是sio2 的叙述均正确 所以答案为d 9 下列物品或设备 水泥路桥 门窗玻璃 水晶镜片 石英钟表 玛瑙手镯 硅太阳能电池 光导纤维 计算机芯片 所用材料为sio2或要用到sio2的是 a b c d 全部 答案 c 解析 硅太阳能电池 计算机芯片所用材料是单质硅 10 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 全部c d 答案 c 11 月球上有丰富的绿柱石 绿宝石 矿藏 其主要化学成分为benal2 si6o18 也可用氧化物形式表示为nbeo al2o3 6sio2 其n的值为 a 1b 2c 3d 4 答案 c 解析 方法一 利用benal2 si6o18 化学式化合价代数和为零可求得n 3 方法二 benal2 si6o18 与nbeo al2o3 6sio2为同种物质 根据氧原子守恒 也可求得n 3 故答案为c 12 素有 水晶之乡 美称的江苏东海县盛产水晶 现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县 水晶是较纯净的透明的石英晶体 石英的主要成分是sio 下列有关石英的叙述不正确的是 a 石英不一定是透明的晶体 可以做装饰品b 石英可以用来生产玻璃 也可以生产水泥c 石英晶体硬度最高 可以制取金刚砂d 石英可以用来制取高纯硅 也可以制光导纤维 答案 c 解析 a项 纯净的石英是透明晶体 带有杂质的石英不一定是透明的 带有色彩的石英可以做装饰品 b项 石英是生产玻璃的主要原料 也可以用来生产水泥 c项 石英与碳很难发生反应 金刚砂需用si和c在高温下化合 d项 石英是光导纤维的原料 也是制取硅单质的原料 二 非选择题 13 元素m的单质是一种重要的半导体材料 用于制造大功率晶体管 整流器和太阳能电池 m也用于制造多种合金 m的晶体结构类似金刚石 1 写出m的元素符号 2 与m处于同一主族的元素x是生命中最重要的元素之一 元素m和元素x可以形成化合物p p的化学式为 3 m能在y中燃烧 生成非极性分子q m与y同周期 q是工业提纯硅的重要中间产物 q的化学式为 si sic sicl4 4 为了使各硅元件之间电隔离 最简单的方法是在硅元件表面氧化 化学方程式为 该法处理的依据是 sio2不导电 解析 1 通过题干信息知m为硅元素 2 x为碳元素 可与硅元素化合形成硬度 熔沸点极高的sic 3 与si同周期的y是cl2 燃烧产物为sicl4 4 sio2具有绝缘性 可避免硅元件间短路 14 如下图所示是电子工业中某原料的生产流程 其中反应 你可能不熟悉 其目的是为了提纯b 物质a h均由短周期元素构成 g是五原子分子 a d均是单质且元素原子的最外层电子数目的关系为c a b d h极易溶于水 且水溶液是一种强酸 请回答下列问题 1 h的电子式 g的化学式为 2 所属的反应类型是 sicl4 置换反应 3 反应 的化学方程式为 4 f在工业上有多种用途 写出其中一种用途的化学方程式 解析 本题是框图推断题 解题关键是 提纯b 和a与b的最外层电子数相等 然后结合图示可推断出此图示为工业上生产粗硅和粗硅提纯的生产流程 从而得出a b c d e分别为c si cl2 h2 sio2 15 氮化硅高温陶瓷材料是现代重要的结构陶瓷 因其有硬度大 熔点高 化学性质稳定等特点而受到广泛关注 工业上普遍用下列流程进行生产 1 sio2和c反应除了得到粗硅外 还有可能得到一种硬度也很大的物质 是生成粗硅还是生成该物质主要是由 决定的 2 反应 的条件是 c的用量 高温和隔绝空气 3 写出反应 的化学方程式 4 a中可能的杂质有 5 现在是用四氯化硅 氮气 氢气在稀有气体保护下加强热 得到纯度较高的氮化硅 其反应方程式为 nh3和h2o 解析 sio2与c在高温下反应 会因c的用量不同而使产物不同 sio2 2csi 2co 或sio2 3csic 2co 反应 的条件是高温和隔绝空气 反应 的化学方程式 3cuo 2nh33cu n2 3h2o a中可能的杂质有nh3和h2o 得到纯度较高的氮化硅的反应方程式为3sicl4 2n2 6h2si3n4 12hcl 16 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 粗硅与干燥的cl2反应制得sicl4