硅和硅酸盐工业知识总结与综合检测.doc

精 华 名 师 辅 导教学内容：第七章 硅和硅酸盐工业知识总结与综合检测一、本章知识结构二、本章重要知识点1.掌握碳族元素的原子结构特点和性质的递变规律。2.了解硅及二氧化硅的存在，掌握硅及二氧化硅的性质和用途，能用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成。3.掌握水泥、玻璃的主要成分和简单生产原理，了解陶瓷的发展史及陶瓷的种类和性能。4.了解新型无机非金属材料的主要特性，了解几种高温结构陶瓷及光导纤维的性能和用途。综合检测A级一、选择题(2.5分250分)1.下列各物质与其用途对应不正确的是( )A.硅变压器的铁芯 B.二氧化硅吸附剂C.石英光导纤维 D.硅酸钠粘合剂2.下列对制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中，错误的是( )A.生产所用设备相同 B.反应都在高温的条件下进行C.原料中均有石灰石 D.都发生复杂的物理、化学变化3.关于碳酸氢钙的以下叙述中，正确的是( )A.用加热浓缩结晶的方法，可以从溶液中得到固太碳酸氢钙B.碳酸氢钙在270开始分解，有气态二氧化碳释出C.碳酸氢钙能跟盐酸反应，不能跟石灰水反应D.碳酸氢钙溶液可以由碳酸钙在碳酸中溶解而形成4.将30gSiO2和足量的碳在高温下发生反应SiO2+2CSi+2CO，下列叙述中正确的是( )A.有0.5molSiO2参加反应B.反应中有12g碳被还原C.反应中生成了2.24LCO(标准状况)D.反应中有0.56.021023个电子发生转移5.将一定量的碳与8g氧气置于一密闭容器中，使之在高温下反应，当恢复至原温度时，容器内压强比原来增大0.4倍。则参加反应的碳的质量为( )A.2.4g B.3g C.4.2g D.6g6.下列叙述中不正确的是( )A.碳硅元素容易生成共价化合物B.碳族元素的原子最外电子层上都是4个电子，所以都是+4价的化合物最稳定C.碳族元素从上到下性质由非金属性向金属性递变D.碳族元素的原子半径从上到下依次增大7.已知在某温度时，发生如下三个反应：(1)C+CO22CO (2)C+H2OCO+H2 (3)CO+H2OCO2+H2，由此可以判断，在该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是( )A.COCH2 B.CCOH2C.CH2CO D.COH2C8.下列叙述中的非金属元素，其气态氢化物最稳定的是( )A.构成矿物和岩石的主要元素 B.空气中含量最多的元素C.单质在常温下呈液态的元素 D.地壳中含量最多的元素9.除去CO2气体中少量CO的方法是( )A.通过盛有Na2CO3饱和溶液的洗气瓶B.通过盛有炽热铜网的硬质玻璃管C.点燃CO燃烧生成CO2D.通过盛有赤热CuO粉末的硬质玻璃管10.难溶性碳酸盐MCO3 Wg，加热完全分解为MO和CO2后，残留物的质量较原来减少了Pg。在MCO3中M的质量分数为( )A. B. C. D.1-11.活性炭也能使品红溶液褪色，下列说法正确的是( )A.与Cl2的褪色原理相同 B.与SO2的漂白作用原理相同C.由于活性炭具有还原性 D.由于活性炭具有较强吸附性12.海战中为了进行掩护，常放出SiCl4和液氨，形成很浓的烟幕，该烟幕是( )A.NH3 B.SiCl4 C.HCl D.NH4Cl13.把CO2通入NaOH认，若CO2和NaOH正好完全反应，其质量比为mn1115，则下列说法中正确的是( )A.溶液中只存在一种阴离子 B.溶液中溶质物质的量之比为11.5C.反应后有CO2逸出 D.溶液中还可以吸收一部分CO214.某无色溶液可能由Na2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2中的一种或几种混合而成，往溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀，加入稀H2SO4也出现白色沉淀，据此分析，下述组合判断中正确的是( )肯定有BaCl2 肯定有MgCl2 肯定有NaHCO3 肯定有Na2CO3或NaHCO3 肯定没有MgCl2A. B. C. D.15.下列是离子方程式正确的是( )A.碳酸氢钙溶液中加盐酸HCO3-+H+CO2+H2OB.碳酸氢钙溶液中加足量的氢氧化钠溶液Ca2+OH-+HCO3-CaCO3+H2OC.稀硫酸和氢氧化钡溶液SO42-+Ba2+BaSO4D.水玻璃中通入过量二氧化碳SiO32-+2H2O+CO2CO32-+H4SiO416.工业上由粗硅制取硅有以下反应：Si(固)+3HCl(气) SiHCl3+H2(气)+381kJSiHCl3(气)+H2(气) Si(固)+3HCl(气)对上述反应的说法中正确的是( )A.均为置换反应和氧化-还原反应B.反应、实际上互为可逆反应C.由于反应放热，则反应一定吸热D.提高SiHCl3产率，应采用加压和升温的办法17.第三周期元素R，它的原子核外最外层上达到饱和所需电子数是最内层电子数的正整数倍，且小于次外层电子数的，则关于R的正确判断是( )A.常温时，能稳定存在的R的氧化物都能与烧碱溶液反应B.R的最高正价氧化物对应的水化物为强酸C.R的单质在固态时均属于分子晶体D.R的气态氢化物在常温下都能稳定存在18.30gSiO2和足量碳在高温下反应：SiO2+2CSi+2CO，下列叙述正确的是( )A.反应中有12g碳被还原B.反应中有0.56.021023个电子发生转移C.反应中生成了2.24LCO(标准状况)D.反应中有0.5molSiO2参加反应19.下列变化不可能通过一步反应实现的是( )A.Na2CO3Na2SiO3 B.SiSiO2C.SiO2H2SiO3 D.CuSO4CuCl220.当空气与CO2按51体积比混合气体与足量赤热的炭反应时，假设反应完全，生成CO，则反应后的混合气体中CO所占的体积分数接近的数值是( )A. B. C. D.二、填空题(共39分)21.(6分)在半导体工业中，有一道工序叫烧氢。烧氢的工艺流程如下图所示。工作时，是将石英管D出口处氢气点燃。半导体硅片、焊片和金属零件从石英管口送入加热区，在氢气还原气氛中加热使焊片熔化，将单晶硅与金属零件焊接在一起。焊接后再将零件拉至冷却区，冷却后取出。烧氢工艺中的氢气纯度要求极高，工业氢气虽含量达99.9%，但仍含有极微量的水蒸气和氧气，所以点燃氢气前应检验氢气的纯度。试回答下列问题：(1)装置B的作用是_；B中发生反应的化学方程式是_，_。(2)装置C中的物质是_；C的作用是_。(3)点燃氢气前将E(带导管胶塞)接在D出口处，目的是_。(4)装置A是安全瓶，可以防止氢气燃烧回火，引起爆炸，其中填充大量纯铜屑的作用是_。22.(6分)在下图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。据图填写：(1)B的化学式是_，目前B已被用作_的主要原料。(2)B和a溶液反应的离子方程式是_。(3)A和a溶液反应的化学方程式是_。(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是_。23.(6分)某核素R具有微弱放射性，其原子核内中子数比质子数多43个，由它组成的固体单质，在一定条件下密度为6.88g/cm3，用X射线研究其固体表明，在边长为1.0010-7cm的立方体中含有20个原子。R在化学反应中常表现为+2价、+4价。在溶液中R2+稳定，而R4+有强氧化性。请回答：(1)R原子的摩尔质量为_。(2)R元素处于周期表中第_周期_族。(3)将SO2通入到黑色的RO2悬浊液中，有白色沉淀生成，推测该反应的化学方程式：_。(4)R3O4因具有氧化性(其氧化性强于硝酸)，被大量用于油漆涂料，涂在钢铁表面，有利于形成耐腐蚀的钝化层。R3O4与足量的稀HNO3反应，生成R的氧化物、R的硝酸盐和水三种物质，此反应的方程式为：_。24.(6分)水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气体，主要成分是CO、H2，还有CO2和水蒸气。请用下图所示装置设计一个实验，以确认上述混合气体中含有CO和H2。(1)连接上述装置的正确顺序是：(填各接口的代码字母)混合气体( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( )。(2)确认混合气体中含有H2的实验现象是_。其理由是_。25.(7分)用下图组装实验可以研究CO的还原性：填写下列空白：(1)从A的长颈漏斗应加入的试剂是_(填编号)A.稀硫酸 B.浓硫酸 C.稀盐酸 D.浓硝酸(2)装置B中最适宜的试剂是_。(3)装置D中发生反应的化学方程式是_。(4)装置E中发生的现象是_(5)必须用装置C吸收除去气体中水蒸气的理由主要是_。(6)若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确认CO具有还原性，应在图7-13中装置_与_之间连接下图的哪一种装置_(填编号)。26.(8分)将nmol木炭粉和1molFeO在反应器中混合，隔绝空气加强热。(1)可能发生的化学反应有：FeO+CFe+CO 2FeO+C2Fe+CO2FeO+COFe+CO2 _(2)若n，充分反应后，反应器中的固体物质是_，气体产物是_。(3)若n4，充分反应后，反应器中的固体物质是_，气体产物是_。(4)若反应后的气体产物是混合物，n的取值范围是_。(5)若反应后的气体产物是混合物，且混合物中CO和CO2的物质的量之比为11，则n的值为_。三、计算题(5分+6分11分)27.9.6g纯净的木炭与一定量的O2在容积不变的密闭容器内充分反应，在相同温庶下，容器内反应后压强是反应前压强的1.6倍，求C与O2反应生成的CO与CO2的物质的量之比为多少?28.由铁、铝和硅组成的混合物9.7g，跟足量的稀硫酸反应时，在标准状态下可生成5.6L氢气，取等量的该混合物跟足量的氢氧化钠溶液反应，在标准状态下也生成同样数量的氢气，求该混合物中铁、铝、硅的质量分数。AA级一、选择题(2分2550分)1.在0、101.3kPa状况下，由一氧化碳和氧气组成的混合气体体积为2L，点燃后使之完全反应。将生成的气体全部通入过量的澄清石灰水中，得到白色沉淀，干燥后称量为5g。由此推断原混合气体中( )A.CO可能为1.12L B.O2一定为0.56LC.O2可能为0.88L D.CO一定为1.20L2.焦炭还原SiO2可制得粗硅，提纯粗硅从而得到高纯硅的正确方法是( )A.粗硅与Cl2反应的产物，分馏后再用H2还原B.粗硅与HF反应的产物，用H2还原C.粗硅与NaOH反应的产物，加热分解D.以上方法都不正确3.门捷列夫在19世纪中叶，曾根据他所发现的周期律，预言过第四周期A族元素X(当时他称为类硅)，下列有关类硅元素性质不正确的是( )A.XH4不稳定，但有强还原性B.可用焦炭在高温下从XO2中冶炼XC.X单质的熔点比硅高D.X最高价氧化物对应水化物分子式为X(OH)4，其酸性比H2SiO3强4.烧制陶瓷制品的过程中若不加水则烧制出的陶瓷制品常呈红色，这是因为陶瓷制品中含( )A.Cu2+ B.Ca2+ C.Fe3+ D.Fe2+5.根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是( )生成物是硅酸盐 反应条件是高温 含有硅的物质作原料 反应原理是一系列复杂的物理-化学变化A. B. C. D.6.新型无机非金属材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C)、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需要高温条件下进行，在合成工艺中必须注意( )A.通入充足的氧气 B.避免与氧气接触C.可在氮的气氛中合成 D.通入少量氧气7.硅和碳的性质比较，下列说法正确的是( )A.晶体硅与金刚石晶体结构相似，但晶体硅的硬度比金刚石小B.硅和碳都有+4价、+2价、-4价C.硅的化合物种类比碳的化合物种类多D.碳和硅在自然界都既能以游离态存在又能以化合态存在8.下列说法正确的是( )A.玻璃硬且脆，所以玻璃属于离子晶体B.硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅混合物可以以任意比熔化成玻璃C.水泥、碎石、砂子、钢盘制混凝土，原因是钢筋与水泥的热膨胀系数接近D.钢化玻璃是将钢熔化在玻璃中制得，因此，机械强度要比普通玻璃大9.下列说法正确的是( )A.SiO2晶体易溶于水，水溶液呈现酸性B.CO2通入水玻璃中可以得到硅酸C.SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D.高温时SiO2可和Na2CO3反应放出CO2，是制造玻璃的反应之一，生成的Na2SiO3是玻璃的成分之一10.关于硅的下列叙述中，正确的是( )A.晶体硅与金刚石都是正四面体结构的原子晶体B.硅酸盐都不溶于水C.硅与酸、碱都不能发生反应D.原硅酸和硅酸对应的酸酐都是二氧化硅11.用足量CO还原14g铁的氧化物或铁的氧化物的混合物，将生成的CO2通入足量的澄清石灰水中，得到25g沉淀，则该物质不可能是( )A.FeO,Fe2O3 B.Fe2O3,Fe3O4 C.FeO,Fe3O4 D.Fe2O312.可以肯定溶液中大量存在CO32-的理由是( )A.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生B.加入酸有无色无味气体产生C.加入CaCl2溶液时有白色沉淀产生，再加稀酸沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D.加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，反应现象如C所述13.为了干燥CO2并除去混有的少量SO2，混合气应依次通过( )A.碱石灰，浓H2SO4 B.烧碱，浓H2SO4C.饱和小苏打溶液，浓H2SO4 D.碳酸钠溶液，浓H2SO414.分析某硅酸盐得如下结果：SiO245.7%、Al2O338.41%、K2O12.1%、H2O4.42%，该盐的化学式为( )A.K2OAl2O32SiO22H2O B.K2OAl2O34SiO2H2OC.K2O2Al2O3SiO32H2O D.K2O3Al2O36SiO22H2O15.不另加任何试剂可以将：Na2SiO3;Na2SO4;CuCl2;KCl;Ba(NO3)2五种溶液鉴别出来，其鉴别检出的顺序是( )A. B.C. D.16.某混合气体可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3和水蒸气中的两种或多种，当混合气体依次通过：澄清石灰水(无浑浊现象)；氢氧化钡溶液(有浑浊现象)；浓H2SO4(无现象)；灼热氧化铜(变红)；无水硫酸铜(变蓝)。(假设每一次吸收均完全)。对该混和气体成分判断正确的是( )A.一定没有CO2，肯定有H2 B.一定没有CO、CO2和水蒸气C.一定有H2、CO2和HCl D.可能有CO2、NH3和水蒸气17.下列几种情况都有白色沉淀物质生成，其中生成物的化学成分相同的是( )块状纯碱久置于空气中生成的白色粉末 盛澄清石灰水的烧杯内壁附着的白色物质 生石灰久置于空气中生成的白色物质 Na2SiO3水溶液置于敞口容器中，溶液中出现的白色浑浊A. B. C. D.18.能够解释CO2比SiO2的熔、沸点低的原因是( )A.CO键能大于SiO键能B.CO键能小于SiO键能C.破坏CO2晶体只需克服分子间有作用力，破坏SiO2晶体要破坏SiO共价键D.以上说法均不对19.有一碱性溶液250mL，它可能是NaOH、Na2HCO3、NaHCO3中的一种或两种。若加入足量的盐酸，产生的挥发性气体用Ba(OH)2溶液吸收，可得14.775g的白色沉淀物，另取同样体积的该碱性溶液，恰能使浓度为0.625mol/L的NaOH溶液100mL完全反应，该碱溶液的可能组成是( )A.NaOH、Na2CO3 B.NaHCO3、Na2CO3C.只含NaHCO3 D.只含Na2CO320.某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应，消耗H+和产生CO2的物质的量之比为65，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为( )A.11 B.12 C.13 D.1421.把CO2通入NaOH溶液，若CO2和NaOH正好完全反应，其物质的量比为11.5，则下列说法正确的是( )A.溶液中只存在一种阴离子B.溶液中溶质的物质的量之比为11.5C.反应后有CO2逸出D.溶液中还可以吸收一部分CO222.在标准状况下，将CO2和CO的混合气体(密度为g/L)充满一盛有足量Na2O2的密闭容器中(容积为22.4L)，用间断的电火花引发至充分反应，反应完成后，对容器里存在的物质的叙述正确的是( )存在0.5molCO 存在0.125molO2 存在0.5molNa2CO3 存在1molNa2CO3A. B. C. D.只有23.和空气接触可发生非氧化-还原反应的物质组合是( )石灰水；SnCl2溶液；水玻璃；Na2S溶液；固体火碱；Na2O2A. B. C. D.24.控制“温室效应”可能而有效的措施是( )A.立即减少煤和石油的燃烧 B.控制全球人口的急剧膨胀C.保护森林植被，多种树木 D.工业用煤改用天然气25.下列各组离子在碱性条件下能大量共存的是( )A.Na+、Cl-、Al3+、Ca2+ B.K+、HCO3-、CO32-、SiO32-C.Na+、CO32-、SiO32-、AlO2- D.NH4+、Cl-、SO42-、CO32-二、填空题(共38分)26.(4分)古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子。它的冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜Cu2O和木炭混合加热至800，得到金光闪闪的“药金”，则“药金”的主要成分是_，有关化学方程式是_，_，_。27.(6分)(1)将下列硅酸盐改写成氧化物的形式(改写时注意金属氧化物在前，非金属氧化物在后，低价在前，高价在后，H2O一般写在最后)。镁橄榄石(Mg2SiO4)：_。高岭石Al2Si2O5(OH)4:_。(2)许多含氧酸及其盐类均可以类似地改写为氧化物形式，请继续改写下列物质：HNO3_；HCOOH_。通过以上改写可知，HNO3的酸酐为_，HCOOH与浓H2SO4反应可制_气体。(3)已知在一定条件下，Fe在Cl2中燃烧可生成Fe3Cl8，它可以看作是_(化学式)。生成该物质的条件可能是_。28.(7分)实验室用如下图的装置将CO2和CO进行分离和干燥。已知a、b均为活塞，试回答(1)甲瓶装的是_溶液，乙瓶中装的是_溶液，分液漏斗中装的是_。(2)当CO2与CO的混合气体通过该装置时，先分离得到的是_，活塞操作是_；然后得到_，活塞操作是_。29.(6分)120、101.3kPa条件下，有2LH2O(g)、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2组成的混合气体，通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：(1)尾气是否有可能是单一气体?_(填“可能”或“不可能”)。若可能，该气体是_。(2)原气体中是否有几种(或一种)不可能再存在于尾气之中?_(填“有”或“没有”)。若有，它们(或它)是_。(3)原气体中是否有几种(或一种)肯定存在于尾气中?_(填“有”或“没有”)。若有，它们(或它)是_。30.(7分)阅读下列材料，回答有关问题。锡、铅两种元素的主要化合价是+2价和+4价，其中+2价锡元素和+4价的铅元素的化合物均是不稳定的，+2价的锡离子有强还原性，+4价的铅元素的化合物有强氧化性。例如Sn2+的还原性比Fe2+还原性强，PbO2的氧化性比Cl2的氧化性强。(1)写出下列反应的化学方程式：锡与氯气共热：_；铅与氯气共热：_；PbO2与盐酸共热：_。(2)能说明Sn2+还原性比Fe2+强的离子方程式为_。31.(8分)实验室有一瓶质量为Wg生石灰样品，由于密闭不严长期与空气接触而部分变质，经称重该样品质量变为1.2Wg，为测定此生石灰样品中CaO的质量分数，某学生设计如下实验方案：试解答下列问题：(1)实验测得样品A中含有的杂质是：_；(2)实验过程中所生成的气体B中成分是：_；(3)根据上列实验所得数据，求该样品A中所含CaO质量分数为多少?三、计算题(6分+6分12分)32.在隔绝空气的条件下，加热由1molCuO粉末和amol炭组成的混合物，当a的取值范围不同时，可能发生下面一种或两种反应：CuO+CCu+CO2CuO+C2Cu+CO2反应完全后，冷却并排走气体，所得到的残留固体的组成也不相同。请确定不同情况时a的取值范围和残留固体中各组分的物质的量或发生的化学反应，将结果填在下表空格中。a的取值范围所发生的化学反应(填化学方程式序号)残留固体物质的量/molCuOCuC(1)0(2)0(3)0033.取两种不同浓度的NaOH溶液各100mL，分别向两种溶液中都通入标准状况下1.12LCO2，完全反应后，将溶液低温蒸干得到不含结晶水的固体5g和6g。求这两种NaOH溶液的物质的量浓度。参考答案A级一、1.B 2.A 3.D 4.A 5.C 6.B 7.B 8.D 9.D 10.D 11.D 12.D 13.D 14.B 15.A 16.AC 17.A 18.D 19.C 20.B二、21.(1)除去氧气 2Cu+O22CuO CuO+H2Cu+H2O (2)无水CaCl2(或碱石灰) 吸收水蒸气 (3)检验氢气纯度 (4)大量的铜屑可以吸收热量，降低温度22.(1)SiO2 光导纤维 (2)SiO2+2OH-SiO32-+H2O (3)Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2 (4)SiO