第七章 碳族元素 无机非金属材料 单元检测试题.doc

第七章 碳族元素 无机非金属材料 (时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括12个小题，每小题4分，共48分)1.以下关于碳族元素的性质叙述错误的是 ()A.碳单质(金刚石)和硅单质(晶体硅)的结构相似B.碳的氧化物(CO2)和硅的氧化物(SiO2)的结构相似C.碳的含氧酸(H2CO3)和硅的含氧酸(H2SiO3)化学性质相似D.碳的氢化物(甲烷)和硅的氢化物(硅烷)结构相似解析：晶体硅、金刚石均为原子晶体；CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体；H2CO3、H2SiO3均为弱酸；CH4、SiH4均为分子晶体，且分子构型都为正四面体形.答案：B2.(2010杭州质检)制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反应实现：Si(s)3HCl(g)SiHCl3(g)H2(g)；H38 kJ/molSiHCl3H2 Si3HCl对上述两个反应的叙述中，错误的是 ()A.两个反应都是置换反应B.反应是吸热反应C.两个反应互为可逆反应D.两个反应都是氧化还原反应 解析：是逆向进行的反应，是放热反应，则是吸热反应，反应进行的条件不一样，不属于可逆反应.答案：C3.用一种试剂证明生石灰中含有石灰石和石英，下列试剂适宜的是 ()A.盐酸B.硫酸C.NaOH溶液 D.氯化钠溶液解析：石灰石和盐酸反应放出CO2气体，生石灰和盐酸反应后消失，SiO2和盐酸不反应.答案：A4.(2009安微高考)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.0.12 g石墨烯中含6.021022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解析：石墨烯和石墨互为同素异形体，A不正确；0.12 g石墨烯的物质的量为0.01 mol，含6.021021个原子，B不正确；石墨烯中只含有碳元素是单质不是化合物，因此不是有机物，C不正确.答案：D5.下列说法正确的是 ()A.二氧化硅广泛应用于光纤通讯B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应解析：雕刻玻璃使用的是氢氟酸，而不是盐酸，B不正确；水晶项链的主要成分是 SiO2，不属于硅酸盐制品，C不正确；由粗硅制取高纯硅涉及的反应有：Si(粗)2Cl2SiCl4，SiCl42H2Si(纯)4HCl，两个反应均为氧化还原反应，D不正确.答案：A6.将碳和8 g O2置于密闭容器中，使之发生反应，反应后，冷却到原来的温度，压强为起始时的1.5倍，则反应的结果是 ()A.生成CO、CO2体积相等B.生成CO、CO2的物质的量之比为21C.生成CO、CO2的物质的量之比为31D.消耗碳4.2 g解析：若O2过量只生成CO2，容器压强不变；若O2不足只生成CO，容器压强为原来的2倍.因为11.52，产物为CO和CO2混合气体.由碳、氧原子守恒得：解得消耗碳的质量为(0.125 mol0.25 mol)12 g/mol4.5 g.答案：B7.下列各组物质的比较中，不正确的是 ()A.热稳定性：SiH4PH3NH3H2OB.酸性：H2CO3H3PO4H2SO4HClO4C.粒子半径：Pb2Sn4Ge4GeD.单质熔点：C(金刚石)SiGePbK解析：A项，元素非金属性SiPNO，其氢化物的热稳定性SiH4PH3NH3H2O；B项，元素非金属性CPSCl，最高价含氧酸酸性H2CO3H3PO4H2SO4HClO4；C项，粒子半径Pb2Sn4GeGe4；D项，单质熔点C(金刚石)SiGePbK.答案：C8.(2009杭州质检)下列物质属于新型无机非金属材料的是 ()陶瓷水泥玻璃半导体材料氧化铝高温陶瓷氮化硅高温陶瓷光导纤维人造宝石人造金刚石人造发光材料A.全部 B. C. D.解析：普通的硅酸盐材料称为传统无机非金属材料.具有特殊结构和特殊性能的无机非金属材料称作新型无机非金属材料.故陶瓷、水泥、玻璃等属于传统无机非金属材料.答案：D9.CO是一种能与血红蛋白结合的有毒气体；CO2作为化学与生物学相互联系的重要物质，是植物光合作用的反应物，动物新陈代谢的产物，大气中二氧化碳含量的增多可引起温室效应；使用含铅汽油能使空气中铅的含量增多，引起铅中毒.下列说法中，正确的是 ()A.铅笔芯的主要成分是金属铅B.CO气体有毒，在生有炉火的居室中多放几盆水，可吸收COC.臭氧层的破坏对人类健康有害D.绿色食品是指使用过化肥和农药生产出来的农副产品解析：铅笔芯的主要成分是碳(石墨).CO难溶于水，不能被水吸收.臭氧层被破坏后使紫外线照射加剧不利于人类健康.绿色食品是指生产过程中没有受到污染的食品.答案：C10.硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元.硅氧四面体可以用投影图表示成，其中表示氧原子，中心黑点表示硅原子.硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成各种不同的硅酸根离子.试确定在无限长单链阴离子中(见图)，硅原子与氧原子的个数之比为 ()A.12B.13 C.25 D.27解析：在每一个硅氧四面体中，含有一个Si原子，O氧子数为：223.则Si原子与O氧子的人数为13.答案：B11.(2010阜中调研)汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚未有自然存在的记载.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(化学式为BaCuSi2Ox，Cu为2价)，下列有关“汉紫”的说法中不正确的是 ()A.用盐的形式表示为BaSiO3CuSiO3B.用氧化物的形式表示为BaOCuOSiO2C.不溶于强酸、强碱D.性质稳定，不易褪色解析：由化合价守恒可知x6，用氧化物的形式表示为BaOCuO2SiO2，B项错误.答案：B12.(2009徐州模拟)化学与科学发展、生产、生活密切相关.下列有关说法中错误的是()A.卫生部公布的首批非法食品添加剂中的三聚氰胺是一种含氮量很高的蛋白质B.“神七”飞船返回舱的绝热层所使用的是耐高温、抗氧化的新型材料C.“碳纳米泡沫”被称为第五形态的单质碳，与石墨互为同素异形体D.陶瓷、玻璃、水泥是使用量最大的无机非金属材料，都属于硅酸盐产品解析：蛋白质是天然有机高分子化合物，三聚氰胺不是蛋白质.答案：A二、非选择题(本题包括4个小题，共52分)13.(10分)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注.(1)SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为.(2)SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用，一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：3SiCl4(g)2H2(g)Si(s) 4SiHCl3(g)达平衡后，H2和SiHCl3的物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg.解析：(1)光导纤维的主要原料为SiO2，产物为两种，另一种物质只能为HCl.(2)n(H2)(0.140)203 mol，由2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2258.5 2m(NaCl)6 gm(NaCl)351 g0.35 kg.答案：(1)SiCl42H2O2SiO24HCl(2)0.3514.(14分)(2009宁夏高考)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质(一般是黑色粉末)，C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物.(反应条件图中已省略.) (1)A、B、C、D代表的物质分别为、(填化学式)；(2)反应中的C、D均过量，该反应的化学方程式是；(3)反应中，若B与F物质的量之比为43，G、H分别是、(填化学式)；(4)反应产物中K的化学式为；(5)反应的离子方程式为.解析：(1)由C是常见无色无味液体，推知为H2O；D是淡黄色固体化合物，D为Na2O2，C、D反应后生成NaOH，并且又能和常见金属单质A反应，可知A为Al；由B为黑色非金属单质，猜测为碳.(2)分步书写，减少错误.先写出Na2O2与H2O的反应，生成的NaOH再与Al发生反应.(3)根据C和O2反应的物质的量，两者比值为11时产物为CO2，比值为21时，产物为CO，现在比值为43，所以产物为CO2和CO的混合物.(4)反应Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2.(5)反应溶液甲的溶质为NaOH和NaAlO2，通入CO2后，CO2和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3沉淀，同时CO2又和NaOH反应生成Na2CO3，两者相加，即得总方程式，然后再改写为离子方程式.答案：(1)AlCH2ONa2O2(2)2Na2O22H2O=4NaOHO22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)CO2CO(4)Na2CO3(5)CO2AlOOHH2O=COAl(OH)315.(14分)(2009东城区模拟)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AH均由短周期元素构成；G是五原子分子：AD均是单质且元素原子的最外层电子数目的关系为CABD；H极易溶于水，且其水溶液是一种强酸.请回答下列问题：(1)H的电子式；固体E的晶体类型；G的化学式为.(2)所属的反应类型是 .(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：A、B、C、D、E分别为C、Si、Cl2、H2、SiO2，图示为工业上生产粗硅和粗硅的提纯的生产流程.答案：(1)H ,原子晶体SiCl4(2)置换反应(3)SiO22CSi2CO(4)3COFe2O32Fe3CO216.(14分)氮化铝是一种新型的无机非金属材料，被广泛应用于集成电路生产领域.其制备反应原理为：Al2O3N23C2AlN3CO.制备过程中，原料配比不当或反应不完全等因素都会造成产品中含有碳或Al2O3等杂质.为测定产品中AlN的质量分数，某同学按如图装置进行相关实验.可选用的化学试剂为：m g氮化铝片状固体、NaOH饱和溶液、水、煤油、医用酒精.回答下列问题：(1)如何检验装置的气密性？ .(2)图中B试剂最好选用(填序号) .水煤油医用酒精(3)若气体测量装置部分改为右图装置读取气体的体积时，应注意： .(4)已知A中有NaAlO2生成，并放出有刺激性气味的气体，写出A中 反 应的化学方程式： .(5)mg氮化铝与足量NaOH饱和溶液反应，实验结束后，C中收集到液体的体积为V L(已折算成标准状况)，则AlN样品的纯度为.(写计算表达式)解析：本实验利用AlN与强碱反应：AlNNaOHH2O=NaAlO2NH3，通过测量生成的NH3的体积计算AlN的质量，进一步计算产品中AlN的质量分数.(1)略(2)为使测定NH3体积误差较小