（江苏选考）2021版新高考化学一轮复习 专题3 从矿物到基础材料 3 第三单元 含硅矿物与信息材料课后达标检测 苏教版

第三单元 含硅矿物与信息材料一、单项选择题1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d沙子、石英二氧化硅解析：选a。刚玉和金刚石的成分分别是三氧化二铝和碳；大理石和石灰石的主要成分都是碳酸钙；普通玻璃和普通水泥都是常见的硅酸盐材料；沙子和石英的主要成分都是二氧化硅。2天工开物记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙粘土而为之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是()a沙子和粘土的主要成分为硅酸盐b“燃薪举火”使粘土发生了复杂的物理化学变化c烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦d粘土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料解析：选a。沙子的主要成分为二氧化硅，二氧化硅是氧化物，不属于硅酸盐，a项错误。粘土烧制成瓦的过程中发生了复杂的物理化学变化，b项正确。由“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”可知，c项正确。粘土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料，d项正确。3(新题预测)平昌冬奥会“北京8分钟”，主创团队用石墨烯制作了 20 能发热4 h的智能服饰；用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35 m、重量仅为10 kg的熊猫木偶，向世界展现了新时代的中国形象。下列说法中，不正确的是()a石墨烯是能导热的金属材料b铝合金是密度较低的金属材料c碳纤维是耐低温的无机非金属材料d新型材料种类多、用途广解析：选a。石墨烯为非金属材料，a错误。4昆仑玉的成分可简单看成是ca2mg5si8o22(oh)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为()acaomgosio2h2ob2cao5mgo8sio2h2oc2caomgosio22h2od5cao2mgo8sio2h2o解析：选b。根据硅酸盐改写成氧化物的要求和元素守恒，昆仑玉的氧化物形式可表示为2cao5mgo8sio2h2o。5(2020泰州一模)下列叙述正确的是()a利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能bco、co2均易与血红蛋白结合而中毒c从sio2制备高纯si的过程反应中只涉及置换反应dsio2和h2o反应可直接制备h2sio3解析：选a。高纯硅的一个用途就是制成光电池；co2与血红蛋白不结合；从sio2制备高纯si的过程反应中还涉及化合反应；sio2和h2o不反应。6将足量co2通入koh和ca(oh)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入co2体积(v)的关系正确的是()解析：选d。co2与koh和ca(oh)2都会反应，但存在着竞争，如果先与koh反应，则反应后生成的k2co3立即会与 ca(oh)2反应生成caco3，因此，可以看成co2先与ca(oh)2反应，所以通co2后立即有caco3生成。第二步还要判断co2是先跟koh反应还是先与生成的caco3反应，同样可以采用假设法判断，即如果先与caco3反应，则生成的ca(hco3)2又会与koh反应，因此是先与koh反应，此过程生成沉淀的物质的量不变，当koh反应完全，再与caco3反应，直至沉淀完全溶解，故选d。7在水玻璃中通入少量的co2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为()ana2sio3bna2sio3与na2co3csio2与na2co3dsio2、na2sio3及na2co3解析：选a。通入少量co2生成少量na2co3和h2sio3，高温充分灼烧又发生反应：h2sio3sio2h2o，sio2na2co3na2sio3co2。二、不定项选择题8水玻璃(na2sio3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(sio2：65%70%、c：30%35%)制取水玻璃的工艺流程：下列说法正确的是()a原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值b操作a与操作b完全相同c该流程中硅元素的化合价未发生改变d反应器中发生的反应为氧化还原反应解析：选ac。a项，稻壳灰来源广泛价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，正确；b项，操作a为过滤，操作b为蒸发浓缩，是两种不同的操作，错误；c项，二氧化硅中硅元素的化合价是4价，硅酸钠中硅元素的化合价也是4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，正确；d项，反应器中发生的反应为sio22naoh=na2sio3h2o，此反应没有化合价的变化，属于非氧化还原反应，错误。9如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是()asio2属于两性氧化物b盛放na2co3溶液的试剂瓶能用玻璃塞c硅胶吸水后可重复再生d图中所示转化反应都是氧化还原反应解析：选c。sio2是酸性氧化物，它能与氢氟酸反应是其特殊性质，a错；在图示转化关系中只有第一行的变化是氧化还原反应，其余均为非氧化还原反应，d错。10.将足量的co2不断通入koh、ba(oh)2、kalo2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与所通入co2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的叙述不正确的是()aoa段反应的化学方程式是ba(oh)2co2=baco3h2obab段与cd段所发生的反应相同cde段沉淀减少是由于baco3固体的消失dbc段反应的离子方程式是2alo3h2oco2=2al(oh)3co解析：选b。co2优先与ba(oh)2反应(图像中oa段)，然后与koh反应(图像中ab段)，接着与kalo2反应(图像中bc段)，再与k2co3反应(图像中cd段)，最后与baco3反应(图像中de段)。三、非选择题11综合利用co2、co对构建低碳社会有重要意义。(1)li2o、na2o、mgo均能吸收co2。如果寻找吸收co2的其他物质，下列建议合理的是_(填字母)。a可在碱性氧化物中寻找b可在a、a族元素形成的氧化物中寻找c可在具有强氧化性的物质中寻找(2)li4sio4可用于吸收、释放co2，原理是在500 ，co2与li4sio4接触后生成li2co3；平衡后加热至700 ，反应逆向进行，放出co2，li4sio4再生，写出co2与li4sio4反应的化学方程式：_。(3)如图所示，利用缺铁氧化物(如fe0.9o)可实现co2的综合利用，构建低碳环保社会。过程反应中二氧化碳做_(填“氧化剂”或“还原剂”)，每生成3 mol fe3o4可转化co2的体积为_(标准状况)。请说明该转化的优点：_。解析：(1)a项，li2o、na2o、mgo均属于碱性氧化物，均能吸收酸性氧化物co2，可在碱性氧化物中寻找吸收co2的其他物质，故a正确；b项，li2o、na2o、mgo均能吸收co2，锂、钠与镁为a、a族元素，所以可在a、a族元素形成的氧化物中寻找吸收co2的其他物质，故b正确；c项，li2o、na2o、mgo均能吸收co2，但它们都没有强氧化性，且吸收二氧化碳与氧化还原反应无关，故c错误。(2)在500 ，co2与li4sio4接触后生成li2co3，反应物为co2与li4sio4，生成物有li2co3，根据质量守恒可知生成物还有li2sio3，所以化学方程式为co2li4sio4li2co3li2sio3。(3)根据图示可知，fe0.9o可以将co2转化为c，过程反应的化学方程式为fe0.9oco2=fe3o4c，则每生成3 mol fe3o4消耗1 mol co2，而fe3o4又在太阳能高温作用下分解为fe0.9o和氧气，可实现缺铁氧化物的循环利用。答案：(1)ab(2)co2li4sio4li2co3li2sio3(3)氧化剂22.4 l将co2转化为c和o2；利用了太阳能；fe0.9o可循环使用(答案合理即可)12硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有_。(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：发生的主要反应电弧炉sio22csi2co流化床反应器si3hclsihcl3h2还原炉sihcl3h2si3hcl用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为_；碳化硅又称_，其晶体结构与_相似。在流化床反应的产物中，sihcl3大约占85%，还有sicl4、sih2cl2、sih3cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯sihcl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_。物质sisicl4sihcl3sih2cl2sih3clhclsih4沸点/2 35557.631.88.230.484.9111.9sihcl3极易水解，其完全水解的产物为_。(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是_。解析：(1)加热石英砂、木炭和铁时，得到的为含有硅、碳的铁合金。(2)生产普通玻璃的主要原料为石英砂、纯碱和石灰石。(3)石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热反应生成碳化硅，化学方程式为sio23csic2co；碳化硅俗称金刚砂；它的结构与金刚石(或单晶硅)相似。比较sicl4、sihcl3、sih2cl2、sih3cl的沸点，可得常温下sihcl3、sicl4为液体，sih2cl2、sih3cl为气体，沉降除去产物中的固体后，冷凝得到sihcl3、sicl4的混合液体，用蒸馏法可分离二者。sihcl3 极易水解：sihcl33h2o=h2sio3h23hcl。(4)氯碱工业产生的h2、hcl，能作为上述工艺生产的原料。答案：(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英砂、纯碱和石灰石(3)sio23csic2co金刚砂金刚石(或单晶硅)精馏(或蒸馏)h4sio4(或h2sio3)、h2、hcl(4)h2、hcl13某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验操作步骤：.打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。.a中看到白色沉淀时关闭活塞a。请回答：(1)b中反应的离子方程式是_。(2)通过步骤、得知盐酸具有的性质是_(填字母)。a挥发性b还原性c氧化性d酸性(3)c装置的作用是_，x是_(写化学式)。(4)为了验证碳的非金属性强于硅，步骤中未写的操作和现象是_，d中反应的化学方程式是_。(5)碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是_(从原子结构角度加以解释)。解析：b中caco3与盐酸反应的离子方程式为caco32h=ca2co2h2o，此反应表明盐酸具有酸性，a中看到的白色沉淀是agcl沉淀，此现象表明盐酸具有挥发性。c装置是用饱和nahco3溶液除去co2中混有的hcl气体，以保证与na2sio3溶液反应生成白色胶状沉淀的是co2，此反应的化学方程式为co2na2sio3h2o=h2sio3na2co3，从而说明碳酸的酸性强于硅酸，进而证明碳的非金属性强于硅。答案：(1)caco32h=ca2co2h2o(2)ad(3)除去co2中的hcl气体nahco3(4)打开弹簧夹2，关闭弹簧夹1，当d中出现白色胶状沉淀后na2sio3co2h2o=h2sio3na2co3(5)碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子的能力减弱，非金属性减弱14(2017高考全国卷)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为cao、sio2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示： 回答下列问题：(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_，还可使用_代替硝酸。(2)沉淀a的主要成分是_，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_。(3)加氨水过程中加热的目的是_。沉淀b的主要成分为_、_(写化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀h2so4处理后，用kmno4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为mnohh2c2o4mn2co2h2o。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 moll1的kmno4溶液36.00 ml，则该水泥样品中钙的质量分数为_。解析：(1)水泥熟料中的cao和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸，加入硝酸能将水泥样品中可能含有的fe2氧化为fe3，为了不引入新杂质，还可用h2o2代替硝酸。(2)根据图示流程可知，不溶于盐酸和硝酸的沉淀a为sio2，sio2能溶