高考化学 硅及其化合物-无机非金属材料 人教版

用心 爱心 专心1 硅及其化合物硅及其化合物 无机非金属材料无机非金属材料 1 2009 江苏模拟 氮化硅陶瓷是一种超硬耐磨物质 可用于制造高性能柴油机发动机 部件 它属于 A 金属材料 B 结构高分子材料 C 复合材料 D 功能高分子材料 答案 B 2 2009 广东三校联考 信息 材料 能源被称为新科技革命的 三大支柱 下列有 关资讯错误的是 A 在即将到来的新能源时代 核能 太阳能 氢能将成为主要能源 B 目前 中 美 日等国掌握的陶瓷发动机技术 能较大程度地降低能耗 节约能 源 C 光缆在信息产业中有广泛应用 制造光缆的主要材料是单质硅 D 结构陶瓷碳化硼 B4C3 常用于制造切削工具 它是一种新型无机非金属材料 属于 原子晶体 答案 C 3 2009 重庆模拟 下列材料的特性及用途叙述不正确的是 A 氧化铝陶瓷具有两性 可用来制造人造牙齿 B 氮化硅陶瓷耐高温且不易传热 可用来制造柴油机 C 光导纤维传导光的性能很强 是非常好的通讯材料 D 人造刚玉硬度高 用于制造刚玉球磨机 解析 根据不同材料的特性及相应用途来判断 氧化铝陶瓷对人体无毒 不溶于 水 强度高 耐磨损 耐酸碱腐蚀 对人体组织的适应性好 所以可用来制人造牙齿 但 不具有两性 答案 A 4 2010 湖北部分重点中学联考 2009 年 10 月 6 日瑞典皇家科学院宣布 英国华裔科 学家高锟以及两名美国科学家威拉德 博伊尔和乔治 史密斯获得 2009 年诺贝尔物理学奖 以奖励他们在光纤和半导体领域上的开创性研究 下列有关光导纤维和半导体的说法中错 误的是 A 二氧化硅是制备光导纤维的主要原料 光导纤维遇强碱会 断路 B 作半导体材料的硅位于周期表中第三周期 A 族 C 工业上 利用二氧化硅热分解法冶炼硅 D 二氧化硅和硅的晶体类型相同 解析 二氧化硅是制备光导纤维的主要原料 二氧化硅溶于强碱 A 项正确 工 业上 用焦炭在高温下还原二氧化硅得到粗硅 粗硅经过精炼提纯得到高纯度硅 C 项错 误 二氧化硅和硅都属于原子晶体 D 项正确 答案 C 5 2009 南京重点中学联考 2005 年 11 月 12 日 纽约时报 报道 美国科学家制成 了 纳米车 它的轮轴末端是四个布基球制成的轮子 布基球是由 60 个碳原子构成的纳 米级球形笼状分子 如下图所示 关于 布基球 的说法中不正确的是 A 它与金刚石 石墨互称同系物 B n 个布基球分子共含有 360n 个电子 C 分子中碳碳双键与碳碳单键数目之比为 1 2 用心 爱心 专心2 D 布基球熔点低于晶体硅的熔点 解析 根据示意图知布基球的化学式为 C60 也称为 足球烯 它是碳的一种单 质 与金刚石 石墨互称同素异形体 同系物应用于有机物之间 是指结构相似 具有相 同的通式 分子相差一个或多个 CH2 的原子团 每个碳原子含有的电子数为 6 所 以 1 个 C60分子含有 360 个电子 观察结构知 每个碳与另三个碳形成碳碳键 而每个碳 原子能形成四个化学单键 所以每个碳与两个碳原子形成单键 与一个碳原子形成双键 依题意 布基球分子构成分子晶体 而晶体硅是原子晶体 所以它的熔点低于晶体硅 本 题易错选 D 受 金刚石熔点高于晶体硅 思维定势的影响 答案 A 6 2009 东北师大附中模拟 中国 嫦娥工程 的首次探月卫星于 2007 年 10 月 24 日 成功发射 进行 月球软着陆 探月卫星在进入月球大气层时 由于同空气的剧烈摩擦 船体的表面温度将上升到 2000 3000 因此卫星表面必须有良好的防高温措施 下列 有关卫星的防高温措施中不可取的是 A 使用陶瓷类的贴面覆盖船体 以防止高温侵入舱内 B 使用在一定条件下能熔化或汽化的表面覆盖材料 C 使用在一定条件下能与大气层中的氧气发生剧烈燃烧的表面覆盖材料 D 使用在一定条件下能发生分解反应的表面覆盖材料 答案 C 7 2009 北京海淀区模拟 C3N4和 Si3N4晶体结构相似 是新型的非金属高温结构陶瓷 下列说法正确的是 A C3N4和 Si3N4晶体中都含有共价键 B C3N4和 Si3N4中 N 的化合价都为 3 价 C C3N4和 Si3N4易与水反应生成 NH3 D C3N4晶体的硬度比 Si3N4晶体的硬度小 解析 根据题意可判断 C3N4 Si3N4应为原子晶体 原子晶体是原子间通过共价 键形成的空间网状结构的晶体 A 正确 原子晶体难溶于水也不与水反应 C 错 由于氮 元素的非金属性比碳和硅的强 故在这两种物质中氮均显 3 价 B 错 C 的原子半径较 Si 的小 故 C N 键比 Si N 键键能大 因此 C3N4晶体的硬度比 Si3N4晶体的硬度高 答案 A 8 2009 武昌质检 从下面所给的四个词中选出一个与陶瓷 玻璃 水泥同类的是 A 光导纤维 B 有机玻璃 C 人造纤维 D 砖瓦 解析 从题干所给的信息 陶瓷是传统无机非金属材料 玻璃和水泥属于硅酸盐 很明显 另一物质 必须属于硅酸盐才能使其归纳在一起 由此不难得出选项 D 是正确的 A 的主要成分是 SiO2 不属于硅酸盐 有机玻璃和人造纤维都属于有机物 不符合题意 砖瓦是陶瓷器中的土器 属于硅酸盐 答案 D 9 2009 南通质检 耐高温长寿命抗氧化陶瓷复合材料应用技术 获 2004 年度国家 技术发明一等奖 该复合材料的强度比钢还大 在航空航天器中用来替代金属材料 可节 约 20 30 的燃料 下列关于该材料的叙述中不正确的是 A 该材料属于新型无机非金属材料 B 该材料的化学性质非常稳定 C 与金属一样有较好的传热性能 D 可以替代金属做耐高温结构材料 解析 陶瓷应为耐高温 稳定的无机非金属材料 答案 C 10 2009 唐山质检 氮化碳结构如下图所示 其硬度超过金刚石晶体 成为首屈一指 的超硬新材料 下列有关氮化碳的说法不正确的是 用心 爱心 专心3 A 氮化碳属于原子晶体 B 氮化碳中碳显 4 价 氮显 3 价 C 氮化碳的化学式为 C3N4 D 每个碳原子与四个氮原子相连 每个氮原子与三个碳原子相连 解析 氮化碳硬度超过金刚石晶体 说明它属于原子晶体 碳原子间以共价键结 合 由于氮原子的得电子能力大于碳原子 共用电子对偏向氮原子而其显负价 根据最外 层电子数可得碳显 4 价 氮显 3 价 据此也可得出其化学式为 C3N4 由题图分析得每 一个碳原子与四个氮原子相连 每个氮原子与三个碳原子相连 答案 B 11 2009 太原模拟 在室温下 下列物质不与晶体硅反应的是 A F2 B HF C KOH 溶液 D Cl2 解析 在室温下 Cl2不能与 Si 发生反应 而 F2 HF KOH 溶液能与 Si 发生反 应 答案 D 12 2009 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 300 H 38kJ mol SiHCl3 H2Si 3HCl 1000 1100 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 必然是吸热反应 进行的 条件不一样 不能称为可逆反应 答案 C 13 能证明碳酸比硅酸的酸性强的实验事实是 A CO2 干冰 是分子晶体 而 SiO2却是原子晶体 B 高温下能发生反应 Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 高温 C CO2溶于水生成碳酸 而 SiO2不溶于水 D CO2通入 Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成 答案 D 14 有一不纯的铝样品中含有硅和铁两种杂质 现取两份等质量的样品分别与足量的 盐酸 氢氧化钠溶液反应 充分反应后生成等质量的气体 则此不纯的铝样品中含铁和硅 的质量之比为 A 4 1 B 2 1 C 3 1 D 1 1 解析 写出方程式 盐酸中 Fe 2H Fe2 H2 2Al 6H 2Al3 3H2 氢氧化钠中 Si 2OH H2O SiO 2H2 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 样品中 由 2 3 2 Al 生成的 H2相等 总气体质量相等 则由 Fe Si 生成的 H2量相等 物质的量之比为 2 1 质量比为 2 56 28 4 1 答案 A 15 2009 鹤壁质检 如图所示是电子工业中某原料的生产流程 其中反应 你可能 用心 爱心 专心4 不熟悉 其目的是为了提纯 B 物质 A H 均由短周期元素构成 G 是五原子分子 A D 均是单质且元素原子的最外层电子数目的关系为 C A B D 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 的电子式为 固体 E 的晶体类型为 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 写出能表现其中一种用途的化学方程式 解析 由题中信息 H 极易溶于水 水溶液是一种强酸 可设想 H 为 HCl B 通 过 步转化又生成 B 和 H 且转化目的是为了提纯 B 可设想 B 可能是单质 Si 则 A 应为单质炭 联想教材学过的知识 可推知 E 为 SiO2 F 为 CO 则 C 为 Cl2 D 为 H2 G 为 SiCl4 综合分析 符合题给信息和框图关系 答案 1 H C 原子晶体 SiCl4 l 2 置换反应 3 SiO2 2CSi 2CO 高温 4 3CO Fe2O32Fe 3CO2 高温 16 2009 滁州质检 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 高温下用炭还原二氧化硅制得粗硅 粗硅与干燥 HCl 气体反应制得 SiHCl3 Si 3HClSiHCl3 H2 300 SiHCl3与过量 H2在 1000 1100 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 经冷凝得到的 SiHCl3 沸点 33 0 中含有少量 SiCl4 沸点 57 6 和 HCl 沸点 84 7 提纯 SiHCl3采用的方法为 3 用 SiHCl3与过量的 H2反应制备纯硅的装置如图所示 热源及夹持装置略去 装置 B 中的试剂是 装置 C 中的烧瓶需要加热 其目的是 反应一段时间后 装置 D 中观察到的现象是 装置 D 不能 采用普通玻璃管的原因是 装置 D 中发生反应的化学方程式为 为保证制备纯硅实验的成功 操作的关键是检查实验装置的气密性 控制好反应温 度以及 为鉴定产品硅中是否含微量铁单质 将试样用稀盐酸溶解 取上层清液后需再加入 的试剂 填写字母代号 是 a 碘水 b 氯水 c NaOH 溶液 d KSCN 溶液 e Na2SO3溶液 解析 本题是制取高纯硅的实验 反应原理是 Si 3HClSiHCl3 H2 SiHCl3 H2Si 3HCl 因此要先制取 300 1000 1100 H2 由题中信息知 SiHCl3与 H2O 强烈反应 且在空气中自燃 因此实验中要除去 H2O 故 B 装置为干燥装置 实验成功还得要排净装置中的空气 又由于 SiHCl3与 H2需要在 1000 1100 间的高温下反应 故 D 用耐高温的石英管 同时还要把 SiHCl3和 H2通入 到 D 中 据题中信息 SiHCl3的沸点较低 故 C 用热水加热可以使 SiHCl3挥发到 D 中 答案 1 SiO2 2CSi 2CO 用心 爱心 专心5 2 分馏 蒸馏 3 浓 H2SO4 使滴入烧瓶中的 SiHCl3汽化 有固体物质生成 在反应温度下普通玻璃会软化 SiHCl3 H2Si 3HCl 1000 1100 排尽装置中的空气 b d 17 2009 江苏模拟 材料科学是近年来与化学有关的科学研究的热点 某新型无机非 金属材料 K 由两种非金属元素组成 它是一种超硬物质 具有耐磨 耐腐蚀 抗冷热冲击 抗氧化的特性 它是以中学化学中的常见物质为原料而生产的 下图所示为其生产过程 其中虚线框内的转化是为探究 C 的组成而设的 G F H 均难溶于水且为白色粉末 图中 除 M K 均含 A 元素 外均为中学化学常见物质 请回答下列问题 1 指出 K 可能所属的晶体类型 K 晶体中 A 原子周围化学键的键角均相等 键角值为 2 写出化学式 单质 B 化合物 F 3 写出