【走向高考】2013高考化学一轮总复习 4-1无机非金属材料的主角 硅 新人教版（必修部分）

1 4 14 1 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 2011 广州综合测试 有些科学家提出硅是 21 世纪的能源 这主要是由于作为 半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用 下列关于硅的说法不正确的是 A 高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片 B 硅可由二氧化硅还原制得 C 常温时硅与水 空气和酸不反应 但能与氢氟酸反应 D 自然界硅元素的贮量丰富 并存在大量的单质硅 2 2012 山东日照一模 7 化学与生产 生活密切相关 下列有关叙述正确的是 A 晶体硅是 信息革命 的支柱材料 可用于制作光导纤维 B 将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 C 化学反应伴随着能量的变化 反应物总能量一定大于生成物总能量 D 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果释放的乙烯 可达到水果保鲜的目的 3 2011 绍兴二模 2010 年的上海世博会实现了环保世博 生态世博的目标 下列 做法中不符合这一目标的是 A 部分国家的展馆使用可降解的建筑材料 B 把世博会期间产生的垃圾焚烧或深埋处理 C 某些馆的外壳使用非晶硅薄膜太阳能电池 以充分利用太阳能 D 停车场安装了催化光解设施 用于处理汽车尾气 4 2012 山东济南 10 下列关于 C Si S Cl 四种非金属元素的说法中 正确的 是 A 两两结合形成的化合物都是共价化合物 B 在自然界中都能以游离态存在 C 氢化物的热稳定性比较 CH4 SiH4 H2S HCl D 最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸 且酸性依次增强 5 2011 杭州模拟 2010 年的诺贝尔物理学奖授予研究二维材料石墨烯的英国科学 2 家安德烈 海姆和康斯坦丁 诺沃肖洛夫 石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原 子面材料 是碳的二维结构 如图所示 是已知材料中最薄的一种 非常牢固坚硬 下列 有关石墨烯的说法正确的是 A 石墨烯是一种新发现的有机物 B 石墨烯性质活泼 能使溴水褪色 C 石墨烯的结构与金刚石的结构相似 D 石墨烯是碳元素的一种单质 6 2012 安徽合肥二模 下列实验操作正确且能达到预期目的的是 实验目的操作 A 确定碳和硅两元素的非金属性强弱测同温同浓度的 Na2CO3和 Na2SiO3水溶液的 pH B 除去苯中混有的苯酚向混合液中加入浓溴水 充分反应后 过滤 C 证明 SO2具有漂白性将 SO2通入酸性 KMnO4溶液中 D 证明氯乙烷中含氯元素向氯乙烷中滴几滴 AgNO3溶液再滴加稀 HNO3 7 2012 北京朝阳二模 下列说法正确的是 A 高温下 可在试管内完成焦炭和石英砂 SiO2 制取硅的反应 B CO2和钠在一定条件下反应可以得到金刚石和碳酸钠 反应中氧化剂和还原剂之比 是 3 4 C 现代海战通过喷放液体 SiCl4 极易水解 和液氨可产生烟幕 其主要成分是 NH4Cl D 从燃煤烟道灰中 含 GeO2 提取半导体材料单质锗 Ge 没有发生氧化还原反应 8 2012 山东临沂模拟 将 CO2气体缓缓地通入到含 KOH Ba OH 2和 KAlO2的混合溶 液中直至过量 生成沉淀的物质的量与所通 CO2的体积关系如图所示 下列关于整个反应 进程中的各种描述不正确的是 A O A段反应的化学方程式是 Ba OH 2 CO2 BaCO3 H2O B B C段反应的离子方程式是 2AlO 3H2O CO2 2Al OH 3 CO 22 3 3 C A B段与C D段所发生的反应相同 D D E段沉淀的减少是由于碳酸钡固体的消失所致 9 如图是碳循环中的一部分 下面对该图示的理解不正确的是 A 2009 年哥本哈根会议讨论的议题主要涉及反应 B 反应 是在植物体内完成的 C 反应 是造成大气中 CO2浓度逐渐升高的主要原因 D 反应 是人为缓解温室效应的措施 10 碳捕捉和储存 CCS 技术是指通过碳捕捉技术 将工业和有关能源产业所产生 的二氧化碳分离出来再利用 当前 二氧化碳及其产品的开发 应用是很多科学家致力研 究的课题 下列有关说法不正确的是 A 人类应将大气中的二氧化碳全部捕捉 以防产生温室效应 B 对捕捉到的二氧化碳进行净化 然后用于制造干冰 C 以捕捉到的二氧化碳为原料 用来制备甲醇等产品 D 用捕捉到的二氧化碳与海藻发生光合作用 可提高海藻产量 11 青石棉 cricidolite 是一种致癌物质 是 鹿特丹公约 中受限制的 46 种化学 品之一 其化学式为 Na2Fe5Si8O22 OH 2 青石棉用稀硝酸溶液处理时 还原产物只有 NO 下列说法不正确的是 A 青石棉是一种硅酸盐产品 B 青石棉中含有一定量的石英晶体 C 青石棉的化学组成可表示为 Na2O 3FeO Fe2O3 8SiO2 H2O D 1 mol 青石棉能使 1 mol HNO3被还原 12 下列说法正确的是 A 在粗硅的制取中发生 2C SiO22CO Si 硅被还原 所以碳的 高温 还原性大于硅的还原性 B 硅酸钠属于盐 不属于碱 所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中 C 用 SiO2制取硅酸 应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应 然后再通入 CO2 D 由 Na2CO3 SiO2CO2 Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸 高温 4 13 下列离子方程式的书写正确的是 A 水玻璃中通入过量的二氧化碳 Na2SiO3 CO2 H2O 2Na CO H2SiO3 2 3 B 澄清石灰水中通入过量二氧化碳 Ca OH 2 2CO2 Ca2 2HCO 3 C 水玻璃中通入过量的二氧化碳 SiO 2H H2SiO3 2 3 D 二氧化硅溶于烧碱溶液中 SiO2 2OH SiO H2O 2 3 14 2012 浙江杭州第一次质检 二氧化硅 SiO2 又称硅石 是制备硅及其化合物的 重要原料 见下图 下列说法正确的是 A SiO2既能与 HF 反应 又能与 NaOH 反应 属于两性氧化物 B SiO2和 Si 都是光导纤维材料 C 在硅胶中加入 CoCl2可显示硅胶吸水是否失效 D 图中所示转化反应都是非氧化还原反应 15 青花瓷 中所描绘的 瓶身描绘的牡丹一如你初妆 色白花青的锦鲤跃然于碗 底 等图案让人赏心悦目 但古瓷中所用颜料成分一直是个谜 近年来科学家才得知大多 为硅酸盐 如蓝紫色的硅酸铜钡 BaCuSi2Ox 铜为 2 价 下列关于硅酸铜钡的说法不正 确的是 A 可用氧化物形式表示为 BaO CuO 2SiO2 B 性质稳定 不易脱色 C 易溶解于强酸和强碱 D x等于 6 二 非选择题 16 以下一些氧化物和单质之间可发生如图所示的反应 5 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 分子式 是 氧化物 的化学式 分子式 是 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 17 2012 重庆理综 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 Q 是 R 的电 子式为 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 回收其中的 CCl4的实验操作名称为 除去粗产品中少量钠的试剂为 3 碳还原 SiO2制 SiC 其粗产品中杂质为 Si 和 SiO2 现将 20 0 g SiC 粗产品加入 到过量的 NaOH 溶液中充分反应 收集到 0 1 mol 氢气 过滤得 SiC 固体 11 4 g 滤液稀 释到 1 L 生成氢气的离子方程式为 硅酸盐的物质的量浓度为 4 下列叙述正确的有 填序号 Na 还原 CCl4的反应 Cl2与 H2O 的反应均是置换反应 水晶 干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同 Na2SiO3溶液与 SO3的反应可用于推断 Si 与 S 的非金属性强弱 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 18 2011 海门模拟 如图是一些短周期元素组成的单质或化合物之间的转化关系 溶液中的水以及部分反应物或生成物未标出 A E 是空气中的两种主要成分 C 是由两种 元素组成的新型材料 且和碳化硅 图中 SiC 具有相同的价电子数和原子数 D 是一种黑色 固体单质 反应 用于工业中生产 H 6 回答下列问题 1 写出 F 的电子式 J 的结构式 2 写出反应 的化学方程式 3 写出反应 的离子方程式 4 B 和 SiC 的纳米级复合粉末是新一代大规模集成电路的理想散热材料 反应 是科 学家研究开发制备该纳米级复合粉末的最新途径 已知 B 由 Si 及另外两种元素组成 且 Si 与另外两种元素的物质的量之比均为 1 4 则 B 的化学式为 19 2012 全国 现拟用下图所示装置 尾气处理部分略 来制取一氧化碳 并用以测 定某铜粉样品 混有 CuO 粉末 中金属铜的含量 1 制备一氧化碳的化学方程式是 2 实验中 观察到反应管中发生的现象是 尾气的主要成分是 3 反应完成后 正确的操作顺序为 填字母 a 关闭漏斗开关 b 熄灭酒精灯 1 c 熄灭酒精灯 2 4 若实验中称取铜粉样品 5 0 g 充分反应后 反应管中剩余固体的质量为 4 8 g 则原样品中单质铜的质量分数为 5 从浓硫酸 浓硝酸 蒸馏水 双氧水中选用合适的试剂 设计一个测定样品中金属 7 铜质量分数的方案 设计方案的主要步骤是 不必描述操作过程的细节 写出有关反应的化学方程式 参考答案 1 5 DDBAD 6 10 ACCCA 11 15 BCDCC 16 答案 1 Fe2O3 CO 2 Fe2O3 3CO2Fe 3CO2 高温 CO H2O g CO2 H2 H2O g CH2 CO 催化剂 高温 高温 17 解析 1 由题意可知 Q 为 O 氧 形成的化合物 R 为 CO2 其电子式为 2 因为 CCl4为液体 C 和 Na 都为固体 所以 用过滤法分离 除去 C 金刚石 中的 Na 可以用水或乙醇 3 混合物中的 Si 可以与 NaOH 溶液反应生成氢气 离子方程式为 Si 2OH H2O SiO 2H2 由于杂质 SiO2也能 2 3 生成 Na2SiO3 所以可先求混合物中 SiO2的质量 再求硅酸盐的物质的量浓度 Si 2H2 28 g 2 mol 1 4 g 0 1 mol m SiO2 20 0 g 11 4 g 1 4 g 7 2 g n SiO2 0 12 mol 所以n Na2SiO3 n Si n SiO2 0 12 mol 0 17 mol 1 4 g 28 g mol 1 c Na2SiO3 0 17 mol L 1 0 17 mol 1 L 4 中 Cl2与 H2O 的反应不是置换反应 中水晶熔化克服的是共价键 干冰熔化克 服的是分子间作用力 两者不同 说法正确 答案 1 第二周期第 A 族 氧 或 O 2 过滤 水 或乙醇 8 3 Si 2OH H2O SiO 2H2 2 3 0 17 mol L 1 4 18 解析 A E 是空气中的两种主要成分 是 O2和 N2 则 E 应为 O2 A 为 N2 可猜测 F 为 NH3 H 为硝酸 F H 的转化关系成立 那么 C 中应含氮元素 SiC 的价电子数为 8 则 C 中两元素的价电子数应分别为 3 5 2 6 或 1 7 其中一种元素为 N 则另一种元素 可能为 Al D 是一种黑色固体单质 可能为碳 在氧气中燃烧生成 CO2 与 I NaAlO2 反应 生成 Al OH 3和 Na2CO3 各转化关系成立 则 B 中含有 Al 和 C 两种元素 由于 Si 与另外 两种元素物质的量之比均为 1 4 故 B 的化学式为 Al4SiC4 答案 1 O C O 2 AlN NaOH H2O NaAlO2 NH3 CO2 2AlO 3H2O 2Al OH 3 CO HCO也可 22 3 3 3 Al4SiC4 19 解析 1 甲酸在浓硫酸加热条件下 分子内脱水生成 CO 和 H2O 反应的化学方程 式为 HCOOHCO H2O 浓H2SO4 2 实验中 铜粉样品中的 CuO 被 CO 还原为 Cu 故铜粉样品粉末逐渐变为红色 尾气 中主要含有 CO2和未反应的 CO 3 反应完成后 首先熄灭酒精灯 2 继续通入 CO 至样品冷却至室温 以防止 Cu 被空 气中的 O2氧化 然后再关闭漏斗开关 最后熄灭酒精灯 1 4 CuO Cu m 80 64 16 m CuO 5 0 g 4 8 g 0 2 g m CuO 1 0 g 0 2 g 80 16