2011届高考化学一轮复习 4.1无机非金属材料的主角硅随堂演练 新人教版

用心 爱心 专心1 20112011 届高考化学一轮复习随堂演练 届高考化学一轮复习随堂演练 4 14 1 无机非金属材料的主角硅无机非金属材料的主角硅 1 2010 试题调研 浙江杭州质检 据 参考消息 报道 有科学家提出硅是 21 世 纪的能源 未来的石油 的观点 假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开 发利用 关于其有利因素的下列说法中 你认为不正确的是 A 硅便于运输 贮存 从安全角度考虑 硅是最佳的燃料 B 自然界中存在大量单质硅 C 硅燃烧放出的热量大 且燃烧产物对环境污染程度低 容易有效控制 D 自然界中硅的贮量丰富 解析 由于硅的亲氧性 自然界的硅都以二氧化硅或硅酸盐的形式存在 无单质 硅 答案 B 2 下列说法正确的是 A 硅材料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 B 项 工艺师利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 C 项 水晶项链的成分是 SiO2 餐桌上的瓷盘是硅酸盐制品 D 项 粗硅制备单晶硅先用 Cl2氧化粗硅 再用 H2还原 SiCl4 这两个反应都是氧化还原反应 答案 A 3 2010 模拟精选 湖北荆州模拟 酸根 RO所含电子数比硝酸根 NO的电子 2 3 3 数 多 8 则下列说法正确的是 A R 和 N 为同族元素 B RO中 R 的化合价与 NO中的 N 的化合价相等 2 3 3 C RO既能被氧化又能被还原 2 3 D R 原子的电子层数比 N 的电子层数多 1 解析 R 的电子数比 N 多 7 则 R 为 Si 元素 位于第三周期 A 族 答案 D 4 2009 四川理综 6 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 用心 爱心 专心2 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 解析 B 项 C60属于分子晶体 C 项 纤维素乙酸酯是人工合成的高分子材料 D 项 二氧化硅常用于制造光导纤维 答案 A 5 硅单质和碳单质及相应氧化物 氢化物 盐在性质上有很多相似的地方 如 它们的最高价氧化物都是酸性氧化物 都能与碱反应生成盐和水 都能和碱性 氧 化物 如 CaO 反应生成盐等 它们的氢化物都能燃烧生成对应的氧化物和水 把 河沙 主要成分是 SiO2 跟镁粉按一定质量比 稍大于 15 24 混合均匀 装入试管 中加热大约 1 分钟后发生剧烈反应 生成一种白色固体化合物和一种硅化物 待 生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中 立即产生气泡并伴有爆炸声 产 生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物 1 写出河沙与镁粉在加热条件下反应的化学方程式 该 反应是 反应 填 放热 或 吸热 2 生成的混合物放入稀硫酸中 产生的气体是 填化学式 3 写出产生 爆炸声 的化学方程式 解析 m SiO2 m Mg 15 24 则 n SiO2 n Mg 1 4 SiO2与 Mg 反应生 成的硅化物必定是 Mg2Si 则还要生成 MgO SiO2与 Mg 的混合物仅被加热 1 分钟后就剧烈反应 这说明反应放热 MgO 与 Mg2Si 的混合物中加入稀硫酸后 生成的气态氢化物应是 SiH4 SiH4在空气中自燃的产物是 SiO2和 H2O 答案 1 SiO2 4MgMg2Si 2MgO 放热 2 SiH4 3 SiH4 2O2 SiO2 2H2O 6 2010 模拟精选 山东东营模拟 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 石英砂 焦炭 高温粗硅 HCl 573 K以上SiHCl3 粗 精馏 SiHCl3 纯 H2 1 357 K高纯硅 写出由纯 SiHCl3制备高纯硅的化学方程式 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 写出配平的化学方程式 H2还原 SiHCl3过程 中若混入 O2 可能引起的后果是 用心 爱心 专心3 2 下列有关硅材料的说法正确的是 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 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 1 根据给定的反应物和生成物写出化学方程式 注意反应条件和配平 写出反应物和给出的生成物 H2SiO3和 HCl 用原子守恒法找出另一种生成物 为 H2 并配平 2 A 项水泥是硅酸盐 B C 选项回忆课本硅的化合物的用途可知 两项说法都 正 确 D 项玻璃是混合物没有固定熔点 E 项盐酸和硅不反应 答案 1 SiHCl3 H2Si 3HCl 高温 SiHCl3 3H2O H2SiO3 3HCl H2 氧气与氢气混合 在高温下可能引起爆炸 氧气可能会氧化 SiHCl3 2 BC 3 现象 试管中有白色胶状沉淀生成 并且有刺激性气味的气体生成 解释 Na2SiO3和 NH4Cl 均能够水解 二者相互促进 Na2SiO3水解生成 H2SiO3 NH4Cl 水解产生 NH3 一 选择题 1 2009 安徽理综 7 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 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 解析 A 项 石墨烯和石墨是同素异形体 B 项 0 12 g 石墨烯物质的量为 0 01 mol 含 6 02 1021个原子 C 项石墨烯为碳单质而非化合物 故 C 错 答案 D 用心 爱心 专心4 2 水泥路 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 解析 中直接用到 SiO2 而 中 Si 来自于 SiO2制备 是用 SiO2 作原料 而不是材料 答案 C 3 对于 A 族元素 下列叙述中不正确的是 A SiO2和 CO2中 Si 和 O C 和 O 之间都是共价键 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 CO2和 SiO2都是酸性氧化物 在一定条件下都能和氧化钙反应 D 该族元素的主要化合价是 4 和 2 解析 一般非金属与非金属原子之间以共价键结合 A 正确 C Si Ge 为同主 族元素 最外层电子数相等均为 4 但核电荷数依次增多 次外层电子数依次为 2 8 18 B 错误 大多数非金属氧化物是酸性氧化物 如 CO2 SiO2 酸性氧化物 在 一定条件下能够与碱性氧化物 如 CaO 反应 C 正确 最高正化合价数等于最外层 电子数 A 族元素的主要化合价是 4 和 2 D 正确 答案 B 4 2010 模拟精选 山东东营模拟 汉代器物上的颜料 汉紫 至今尚没有发现其自 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 BaCuSi2Ox Cu 为 2 价 下列有关 汉紫 的说法 中不正确是 A 用盐的形式表示 BaSiO3 CuSiO3 B 用氧化物形式表示 BaO CuO 2SiO2 C 易溶于强酸 强碱 D 性质稳定 不易褪色 解析 汉紫 能稳定存在至今 说明其性质稳定 不易褪色 不易与酸 碱反 应 汉紫 中 Ba 为 2 价 Cu 为 2 价 Si 为 4 价 则 x 6 答案 C 5 2009 重庆理综 6 材料与化学密切相关 表中对应关系错误的是 选项材 料主要化学成分 A刚玉 金刚石三氧化二铝 B 大理石 石灰 石 碳酸钙 C 普通水泥 普 通玻璃 硅酸盐 用心 爱心 专心5 D沙子 石英二氧化硅 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 答案 A 6 2010 模拟精选 江苏南通模拟 不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是 A 甲烷比硅化氢稳定 B 硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强 C 碳酸与硅酸钠溶液反应生成原硅酸 D 高温下 SiO2和 Na2CO3反应 解析 非金属性越强 气态氢化物越稳定 最高价氧化物对应水化物的酸性越强 酸根的水解能力越弱碱性越弱 答案 D 7 硅酸铜钡是当今最新科学技术才合成的一种物质 然而科学家惊奇的发现 我国 秦朝兵马俑用的一种颜料竟是硅酸铜钡 以上事实推测关于硅酸铜钡的下列 说法中错误的是 A 易溶于水 B 难溶于水 C 属于硅酸盐 D 属于混合 物 解析 秦朝兵马俑距今已两千多年 硅酸铜钡作为兵马俑的一种颜料保存至今 很显然这种颜料是难溶于水的 硅酸铜钡肯定是硅酸盐且属混合物 故硅酸铜 钡易溶于水的说法是错误的 答案 A 8 下列离子方程式不正确的是 A 石英与烧碱溶液反应 SiO2 2OH SiO H2O 2 3 B 硅与烧碱溶液反应 Si 2OH H2O SiO 2H2 2 3 C 向小苏打溶液中加入过量的石灰水 2HCO Ca2 2OH CaCO3 2H2O CO 3 2 3 D 往水玻璃中加入盐酸 2H SiO H2SiO3 2 3 解析 选项 C 中 当石灰水过量时 NaHCO3中的 HCO一定要完全反应转化为 3 CO CO再结合 Ca2 生成 CaCO3沉淀 正确的离子方程式应为 2 32 3 HCO OH Ca2 H2O CaCO3 3 答案 C 9 用 4 种溶液进行实验 下表中 操作及现象 与 溶液 对应关系错误的是 选项操作及现象溶 液 A通入 CO2 溶液变浑浊 再升温至 65 以上 C6H5ONa 溶液 用心 爱心 专心6 溶液变澄清 B 通入 CO2 溶液变浑浊 继续通 CO2至过量 浑浊消失 Na2SiO3 溶液 C 通入 CO2 溶液变浑浊 再加入品红溶液 红色褪去 Ca ClO 2 溶液 D 通入 CO2 溶液变浑浊 继续通 CO2至过量 浑浊消失 再加入足量 NaOH 溶液 又变浑浊 Ca OH 2 溶液 解析 A 项 CO2 C6H5ONa H2O C6H5OH NaHCO3 升温至 65 以上 C6H5OH 完全溶解 溶液变澄清 B 项 CO2 Na2SiO3 2H2O Na2CO3 H4SiO4 H4SiO4与 CO2不反应 浑浊不会消失 C 项 CO2 Ca ClO 2 H2O CaCO3 2HClO 所以溶液变浑浊 加入品红 被 HClO 氧化褪色 D 项 首先 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 继续通 CO2 产生可溶于水的 Ca HCO3 2 再加入足量的 NaOH 则发生 2NaOH Ca HCO3 2 CaCO3 Na2CO3 2H2O 溶液又变浑浊 答案 B 10 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 高温 SiO2 2CSi 2CO 高温 SiO2 4HF SiF4 2H2O A 作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B 弱氧化性 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 解析 本题全面考查 SiO2的性质 将所给选项结合实际一一对应查找 A 用来雕 刻玻璃 应有氢氟酸 HF 参与反应 B 中弱氧化性是指反应物 SiO2中 Si 得电 子 化合价降低 D 是挥发性酸酐 应为 CO2而不是 CO 表现酸性氧化物的通性是 指 SiO2与碱的反应 答案 C D B A 二 非选择题 11 2009 北京东城模拟 已知 A B C 三种元素均为短周期元素 它们的原子序数 关系为 C B A A 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 2 倍 B 和 C 可 形成 BC4型化合物 用化学符号填空 1 三种元素中 A 是 B 是 C 是 用心 爱心 专心7 2 A B C 的最高价氧化物对应的水化物分别是 在这些水化物中 酸性最弱的是 3 BC4的电子式是 4 已知 BC4不能在空气中燃烧 理由是 5 用离子方程式表示出用 B 的氧化物制得 B 的氧化物对应水化物的原理 解析 依据 A 的电子层结构特点 可知 A 为碳 B 和 C 可形成 BC4型化合物 可 推知 B 为 A 族元素 C 为 A 族元素 又因为原子序数的关系 C B A 可知 B 为 Si C 为氯 结合其他化合物的性质 可推知其他问题的答案 答案 1 C Si Cl 2 H2CO3 H2SiO3 HClO4 H2SiO3 Cl 3 Cl Si Cl Cl 4 SiCl4在点燃的条件下不能被 O2氧化 5 SiO2 2OH SiO H2O SiO CO2 H2O H2SiO3 CO 2 3 2 3 2 3 12 下列各单质和化合物之间有以下转化关系 而且各单质和化合物组成的元素皆 为 短周期元素 根据上述关系判断 1 单质 A 只可能是 2 单质 B 是金属还是非金属 3 写出各化合物的化学式 甲 乙 丙 丁 解析 本题是元素及其化合物的推断题 解题的突破口是短周期元素的单质 A 与 NaOH 溶液反应生成氢气 此元素可能是 Al 或 Si 而产生的化合物乙与过量盐 酸溶液反应 生成的化合物丁能两次失去化合物丙生成化合物甲 则进一步 推断 出 A 单质不是金属 Al 而只能是 Si 又由于单质 A 和化合物甲都能跟 NaOH 溶 液反应 都生成化合物乙 Na2SiO3 只不过 A 的另一种产物是氢气 而化合物甲 的另一种产物为化合物丙 丙又可通过氢气与单质 B 反应生成 故单质 B 为 O2 用心 爱心 专心8 其他的各种化合物也就能推出来了 答案 1 硅 2 非金属 3 SiO2 Na2SiO3 H2O H4SiO4 13 在下图所示的物质相互转化关系中 A 是一种固体单质 E 是一种白色不溶于水 的物质 据此填空 1 写出各物质的化学式 A B C D E F 2 B 与 a 溶液反应的离子方程式是 3 A 与 a 溶液反应的离子方程式是 解析 本题 突破口 是 C 中加入过量 HCl 产生不溶于盐酸的白色沉淀 推知 E 可能是硅酸 A 可能是 Si 代入题目验证 B 为 SiO2 能与 Si 和 SiO2反应的溶 液 可能为 HF 溶液或 NaOH 溶液 结合题目知 a 溶液为 NaOH 溶液 C 为 Na2SiO3 D 为 H2O F 为 H2 答案 1 Si SiO2 Na2SiO3 H2O H2SiO3 H2 2 SiO2 2OH SiO H2O 2 3 3 Si 2OH H2O SiO 2H2 2 3 14 2010 试题调研 浙江杭州质检 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 HCl 气体反应制得 SiHCl3 Si 3HClSiHCl3 H2 300 SiHCl3与过量的 H2在 1 000 1 100 反应制得纯硅 已知 SiHCl3能与 H2O 强烈反应 在空气中易自燃 请回答下列问题 1 第 步制备粗硅的化学反应方程式为 2 粗硅与 HCl 反应完全后 经冷