2020高三化学一轮 7.2硅、二氧化硅、无机非金属材料课时练习

第七章 第二节一、选择题1氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击，导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3N23C2AlN3CO下列叙述正确的是()A在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂B上述反应中每生成2 mol AlN，N2得到3 mol电子C氮化铝中氮元素的化合价为3价D氮化铝晶体属于分子晶体【解析】所以A、B错误，C正确。因为分子晶体熔、沸点低，硬度小，所以AlN不可能为分子晶体。【答案】C2过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成()水泥玻璃瓷器混凝土一种硅酸盐产品ABC D【解析】泥沙的主要成分是SiO2，与纯碱(Na2CO3)、生石灰(CaO)熔化后发生如下反应：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2SiO2CaOCaSiO3而Na2SiO3、CaSiO3与SiO2的熔合物即为玻璃，且玻璃是一种硅酸盐产品。【答案】B3想一想陶瓷、玻璃、水泥3个词为什么归纳在一起，然后从下列所给的4个词中选出一个与它们同类的()A光导纤维B有机玻璃C人造纤维 D砖瓦【解析】陶瓷、玻璃、水泥均为传统无机非金属材料，属于此类的是D项中的砖瓦。【答案】D4用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中不正确的是()A钙沸石Ca(Al2Si3O10)3H2O表示为CaOAl2O33SiO23H2OB镁橄榄石Mg2SiO4表示为2MgO3SiO2C正长石KAlSi3O8表示为K2OAl2O36SiO2D高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O32SiO22H2O【解析】用氧化物的形式表示硅酸盐的关键是中心原子的化合价不变和原子守恒。B项应改写为2MgOSiO2。【答案】B5.下列叙述正确的是()A石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同B用石灰抹墙和用水泥砌墙过程的硬化原理相同C玻璃、陶瓷、水泥容器均不能贮存氢氟酸D普通玻璃与钢化玻璃成分不同，所以性能不同，用途不同【解析】石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分均为CO2，因而A正确，石灰抹墙发生的反应为：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，其硬化是由于水分的蒸发。水泥的硬化过程是水泥配上适当的水后调成浆发生了复杂的物理、化学变化，经过较长时间，凝固成块，最后变硬，因此B不正确；玻璃、陶瓷、水泥容器均含有SiO2，可与氢氟酸反应，因而不能贮存氢氟酸，所以C正确；把普通玻璃加热软化，急速冷却即得钢化玻璃，所以普通玻璃与钢化玻璃成分相同，普通玻璃软化后，急速冷却，结构发生了变化，所以，性能不同，用途也就不同。【答案】AC6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”的说法中不正确的是()A用盐的形式表示：BaSiO3CuSiO3B用氧化物形式表示：BaOCuO2SiO2C易溶于强酸、强碱D性质稳定，不易褪色【解析】22242x，x6，故其化学式可表示为BaSiO3CuSiO3，用氧化物形式表示BaOCuO2SiO2。年代久远“汉紫”未消失，说明其性质稳定故D项正确。其为硅酸盐，故不易溶于强碱、强酸。【答案】C7生石灰中往往含有杂质碳酸钙和二氧化硅，检验是否存在这两种杂质最好选用()A水 B盐酸C硫酸 D烧碱溶液【解析】盐酸与CaCO3反应放出气体且使生石灰溶解，不溶物为二氧化硅。【答案】B8白云母是重要的无机硅酸盐材料，它的主要成分为K2Al6Si6(OH)nO18，则n为()A4 B16C8 D10【答案】C9X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界最硬的原子晶体。下列叙述错误的是()AWX4是沼气的主要成分B固态X2Y是分子晶体CZW是原子晶体DZY2的水溶液俗称“水玻璃”【答案】D10背景材料：2020年11月28日，清乾隆年间的一只蓝料款碗(如右图所示)以1亿5千万港元的天价拍卖。2020年底受南海海域发生强裂的地震影响，多条国际海底通信光缆发生中断。2020年10月30日，美国肯德基公司迫于社会的压力，将用于食品的反式脂肪酸全部取消。进入2020年以来，乌鲁木齐连续11天全部为污染天气，空气污染指数居全国重点城市之最。下列有关说法正确的是()A虽然蓝料款碗以天价拍卖，但其主要成分与普通碗类似，都是硅酸盐产品B通信光缆的主要成分是硅橡胶C高级脂肪酸甘油酯是高分子化合物D为保证空气质量，科学合理的方法是经常进行人工降雨【解析】陶瓷主要成分是硅酸盐，属于硅酸盐产品，A正确；通信光缆的主要成分是SiO2，B不正确；高级脂肪酸甘油酯不是高分子化合物，C不正确；保证空气的质量，关键是减少污染，D不正确。【答案】A二、非选择题11(2020年广东)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：写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式_。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，写出配平的化学反应方程式_；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_。(2)下列有关硅材料的说法正确的是_(填字母)。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)SiHCl3H2Si3HClSiHCl33H2O=H2SiO33HClH2氧气与氢气混合，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。12(1)普通玻璃的化学式是Na2CaSi6O14，以氧化物形式可表示为_，钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24，以氧化物形式表示为_。正长石的化学式是KAlSi3Ox，x是_，以氧化物形式表示为_。(2)三硅酸镁(2MgO3SiO2nH2O)被用来治疗胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。写出三硅酸镁与盐酸(胃酸中含有盐酸)反应的化学方程式：_。【解析】求正长石中的x值，根据化合价法，则13342xx8。【答案】(1)Na2OCaO6SiO2K2O3Al2O36SiO22H2O8K2OAl2O36SiO2(2)2MgO3SiO2nH2O4HCl=2MgCl23SiO2(n2)H2O13氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 反应获得。(1)根据性质推测氮化硅陶瓷的用途是_。A制汽轮机叶片B制有色玻璃C制永久性模具 D制造柴油机(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，写出该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_。(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_。【解析】(1)据氮化硅硬度大、熔点高等性能知为A、C、D。(2)氮化硅被HF腐蚀是由于Si与F有极强的亲合性生成了SiF4，则反应中另一产物为NH3。(3)SiCl4与N2、H2反应产物之一为Si3N4，则另一产物必是HCl。可理解为H2还原SiCl4制得Si，Si又与N2反应生成Si3N4。【答案】(1)ACD(2)Si3N412HF=3SiF44NH3(3)3SiCl42N26H2Si3N412HCl14在下列物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀，据此填写：(1)B的化学式是_，目前B已被用做_的主要原料。(2)B和a溶液反应的离子方程式是_。(3)A和a溶液反应的离子方程式是_。(4)C和过量盐酸反应的离子方程式是_。【解析】A是固体单质，则B是A的氧化物，E是一种白色沉淀，根据框图中的关系，E中应含有A元素，C中也含有A元素，在过量盐