【学海导航】2014届高中化学第一轮总复习 第四章 非金属及其化合物第10讲无机非金属材料的主角 新人教版

1 第第 1010 讲讲 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角 硅硅 一 选择题 1 下列物质能与二氧化硅起化学反应的是 浓硝酸 水 王水 氢氟酸 KOH 溶液 A B C D 2 下列叙述中 错误的是 A 硅是构成岩石和许多矿物的基本元素 B 硅胶可用作催化剂的载体和袋装食品的干燥剂 C 水玻璃可用作制备木材防火剂的原料 D 二氧化硅的化学性质很不活泼 不能与强碱反应生成盐 3 对于 A 族元素 下列叙述中正确的是 A SiO2和 CO2都是由极性共价键形成的非极性分子 B C Si 和 Ge 的最外层电子数都是 4 次外层电子数都是 8 C 该族元素 4 价的氧化物都比 2 价的氧化物稳定 D CO2和 SiO2都是酸性氧化物 在一定条件下都能和氧化钙反应 4 宇航员在升空 返回或遇到紧急情况时 必须穿上 10 公斤重的舱内航天服 神六 宇航员所穿舱内航天服是由我国科学家近年来研制的新型 连续纤维增韧 航空材料做成 的 其主要成分由碳化硅 陶瓷和碳纤维复合而成 下列相关叙述错误的是 A 它耐高温 抗氧化 B 它比钢铁轻 但质地较脆 C 它没有固定熔点 D 它是一种新型无机非金属材料 5 近来查明 二氧化三碳 C3O2 是金星大气层的一个组成部分 下列关于二氧化三 碳的说法错误的是 A 二氧化三碳的电子式为 CCC O O B C3O2 CO CO2都是碳的氧化物 C C3O2和 CO 一样可以燃烧生成 CO2 D C3O2和 CO2都是碳酸的酸酐 6 下面关于 SiO2晶体网状结构的叙述正确的是 A 存在四面体结构单元 O 处于中心 Si 处于 4 个顶角 B 最小的环上 有 3 个 Si 原子和 3 个 O 原子 C 最小的环上 Si 和 O 原子数之比为 1 2 D 最小的环上 有 6 个 Si 原子和 6 个 O 原子 7 氮化硅 Si3N4 是一种新型陶瓷材料 它可由石英与焦炭在高温的氮气流中 通过 以下反应制得 3SiO2 6C 2N2Si3N4 6CO 下列叙述正确的是 高温 A 在氮化硅的合成反应中 N2是还原剂 SiO2是氧化剂 B 上述反应中每生成 1 mol Si3N4 N2得到 12 mol 电子 C 若已知上述反应为放热反应 升高温度 其平衡常数增大 D 若使压强增大 上述平衡向正反应方向移动 二 非选择题 8 几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示 2 试判断 1 写出下列几种物质的化学式 A Si B SiO2 C H2SiO3 D Na2SiO3 E CaSiO3 2 写出下列反应的化学方程式 B A B E 3 写出下列溶液中反应的离子方程式 D C D E 9 近年来 具有特殊功能的陶瓷材料迅速发展 如高温结构陶瓷 透明陶瓷和超导 陶瓷等 高温结构陶瓷包括氮化硅 碳化硅等 1 氮化硅可用多种方法合成 工业上普遍采用高纯硅与纯氮在 1 300 反应后获得 SiO2Si 粗 SiHCl3Si 纯 氮化硅 C 高温 HCl 300 过量H2 1000 1100 纯N2 1300 氮化硅的化学式为 Si3N4 SiO2与 C 制粗硅的化学方程式为 氢氟酸不能用玻璃瓶盛装 原因是 SiO2 4HF SiF4 2H2O 请用化学方程式表 示 步骤 经过冷凝得到的 SiHCl3 沸点 33 0 中含有少量的 SiCl4 沸点 57 6 和 HCl 沸点 84 7 提纯 SiHCl3的主要化学操作的名称是 蒸馏 2 碳化硅材料硬度高 耐磨削 耐高温 耐氧化 耐腐蚀 高热导率 高化学稳定性 因此用途广泛 工业上利用高纯度石英砂和焦炭在电阻炉内生产碳化硅 该反应的化学方程式为 下列说法不正确的是 CD A 由于碳化硅具有高熔点 化学惰性 所以可用作耐火材料和耐腐蚀材料 B 碳化硅半导体在通讯领域具有广阔的应用前景 C 碳化硅由于化学性质稳定 故可以用作耐高温陶瓷 D 常温下 碳化硅可以和碱反应生成 Na2SiO3和 CH4 10 2012 重庆卷 金刚石 SiC 具有优良的耐磨 耐腐蚀特性 应用广泛 1 碳与短周期元素 Q 的单质化合仅能生成两种常见气态化合物 其中一种化合物 R 为 非极性分子 碳元素在周期表中的位置是 第二周期第 A 族 Q 是 氧 或 O R 的 电子式为 C O O 2 一定条件下 Na 还原 CCl4可制备金刚石 反应结束冷却至室温后 回收其中 CCl4 的实验操作名称为 过滤 除去粗产品中少量钠的试剂为 水 或乙醇 3 碳还原 SiO2制 SiC 其粗产品中杂质为 Si 和 SiO2 现将 20 0g SiC 粗产品加入到 3 过量的 NaOH 溶液中充分反应 收集到 0 1mol 氢气 过滤得 SiC 固体 11 4g 滤液稀释到 1L 生成氢气的离子方程式为 Si 2OH H2O SiO 2H2 硅酸盐的物质的量浓 2 3 度为 0 17mol L 4 下列叙述正确的有 C D 填序号 A Na 还原 CCl4的反应 Cl2与 H2O 的反应均是置换反应 B 水晶 干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同 C Na2SiO3溶液与 SO3的反应可用于推断 Si 与 S 的非金属性强弱 D 钠 锂分别在空气中燃烧 生成的氧化物中阴阳离子数目比均为 1 2 11 某校学生课外活动小组的同学设计下图所示实验装置 用来验证一氧化碳具有还 原性 回答下列问题 1 装置 B 中最适宜的试剂的名称是 饱和碳酸氢钠溶液 其作用是 除去 CO2中混 有的 HCl 2 装置 C 的作用是 干燥 CO2 若实验中没有装置 C 则不可证明 CO 具有还原性 其原因是 C 和 H2O 反应生成的 H2也能还原氧化铜 3 装置 D 中黑色固体为 C 反应的化学方程式为 4 根据实验中的 E 中黑色固体变红 现象 可证明 CO 具有还原性 有关反应的化 学方程式是 5 若要根据装置 F 中出现的现象确认一氧化碳具有还原性 应在上图装置 D 与 E 之间连接下图中的装置 填序号 第 10 讲 1 C 2 D 3 D 4 B 5 D 6 D 解析 二氧化硅是原子晶体 结构为空间网状 存在硅氧四面体结构 硅处于 中心 氧处于 4 个顶角 所以 A 项错误 在 SiO2晶体中 每 6 个 Si 和 6 个 O 形成一个 12 元环 最小环 所以 D 对 B C 错误 7 B 8 1 Si SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 CaSiO3 2 SiO2 2CSi 2CO SiO2 CaCO3CaSiO3 CO2 高温 高温 3 SiO CO2 H2SiO3 CO SiO Ca2 CaSiO3 2 32 32 3 9 1 Si3N4 SiO2 2CSi 2CO SiO2 4HF SiF4 2H2O 高温 蒸馏 2 SiO2 3CSiC 2CO CD 高温 解析 由于 N 的非金属性强于硅 故氮化硅中氮为 3 价 硅为 4 价 化学式为 Si3N4 碳化硅的制备反应由于在高温下进行 故产物是 CO 而不是 CO2 这与工业制粗硅 相似 第 小题的 C 中 碳化硅化学性质稳定与用作耐高温陶瓷没有因果关系 D 中由于 4 题干介绍碳化硅的性质时 指明了它具有高化学稳定性 故常温下碳化硅不与碱反应 10 1 第二周期第 A 族 氧 或 O C 2 过滤 水 或乙醇 O O 3 Si 2OH H2O SiO 2H2 2 3 0 17mol L 4 C D 解析 1 碳元素的原子有两个电子层 最外层有四个电子 故在第二周期第 A 族 与碳能形成两种气态化合物的为氧元素 会形成 CO CO2 其中 CO2为非极性分子 2 得 到的粗产品为固态 不会溶解在液态 CCl4中 要分离液态 CCl4 可选用过滤方法 除去金 属钠可以用水或乙醇等把钠消耗 3 生成氢气的原因是单质 Si 与 NaOH 溶液反应的结果 由 Si 2H2 则粗产品中 Si 为 0 05 mol 即 0 05 28 1 4 g 所以 SiO2为 20 0 1 4 11 4 7 2 g 物质的量为 0 12 mol 由 Si 原子守恒知 Na2SiO3的物质的量为 0 05 mol 0 12 mol 0 17 mol 溶液体积为 1L 故浓度为 0 17 mol L 4 Cl2与 H2O 反 应生成 HCl HClO 不属于置换反应 A 项错误 水晶熔化需克服的是共价键 干冰熔化克 服的是分子间作用力 B 项错误 判断非金属性强弱可根据其最高价氧化物的水化物酸性 判断 酸性越强对应非金属性越强 硫酸可以生成硅酸