2020高三化学一轮复习 第四章 第1节 硅无机非金属材料知识综合验收 鲁科版必修1

2020高三化学一轮复习 第四章 第1节 硅无机非金属材料知识综合验收 鲁科版必修11(2020全国)对于A族元素，下列叙述中不正确的是ASiO2和CO2中Si和O，C和O之间都是共价键BC、Si、Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8CCO2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A族元素最外层电子数都是4，但C原子的次外层电子数只有2个电子。答案B2(2020泰安模拟)下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是A氧化物都能与氢氧化钠溶液反应B单质在加热时都能跟氧气反应C氧化物都能溶于水生成相应的酸D碳和硅两种元素都有同素异形体解析CO2、SiO2为酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，CO为不成盐氧化物，不与氢氧化钠溶液反应，A不正确。C、Si高温下与氧气反应生成相应的氧化物，B正确。CO2能溶于水生成碳酸，CO不溶于水，SiO2不溶于水，也不与水反应生成相应的酸，C项不正确。石墨、金刚石、C60都是碳的同素异形体，晶体硅和无定形硅是硅的两种同素异形体，D正确。答案AC3某无色溶液能与硅作用生成H2，则溶液中不可能大量共存的离子组是AH、Ba2、Mg2、ClBCl、CO、Cu2、Mg2CNO、SO、K、NaDNO、OH、Ba2、Cl解析与硅作用生成H2，溶液为强碱性，A中H不能大量共存；B中Cu2、Mg2与CO不能大量共存。答案AB4下列叙述正确的是A因为Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强B碳和硅都是A族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸解析根据酸盐之间复分解反应进行的的方向判断酸性强弱一般是在常温湿态下适用，在高温干态下不适用，事实是碳酸酸性比硅酸强，故A项错误；CO2和SiO2属不同类型晶体，在物理性质方面有很大差异，故B项错误；SiO2与氢氟酸反应，不属于酸性氧化物与酸的一般反应，在此反应中SiO2没有表现碱性，故C项错误；SiO2虽属于酸性氧化物，但不能直接与H2O反应生成H2SiO3，D项正确。答案D5(2020江苏启东中学月考)全球变暖给我们敲响了警钟，地球正面临巨大的挑战。下列说法不正确的是A推广“低碳经济”，减少温室气体的排放B推进小火力发电站的兴建，缓解地方用电困难，促进地方经济的快速发展C推广“绿色自由”计划，吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油D利用晶体硅制作的太阳能电池可将太阳能直接转化为电能解析小火力发电站对煤炭的利用率低，生产单位电力时向大气中排放的CO2气体相对较多，B不正确。答案B6有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是A物质的量之比为11 B物质的量之比为21C质量之比为41 D质量之比为21答案BC7(2020黑龙江大庆实验中学月考)以下物质间的转化通过一步反应都能实现的是AHClCl2HClONaClOBSiSiO2H2SiO3Na2SiO3CSSO3H2SO4Al2(SO4)3DNH3NO2HNO3NaNO3解析本题考查元素化合物的知识。SiO2转化为H2SiO3需要两步，方程式为：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，B选项错误；S不能直接转化为SO3，必须先与O2反应生成SO2，然后在催化剂条件下SO2与O2继续反应转化为SO3，C选项错误；NH3的催化氧化只能生成NO，D选项错误。答案A8对于化学方程式SiO23CSiC2CO，有关叙述正确的是A反应中SiO2是氧化剂，C是还原剂B硅元素被还原了，碳元素被氧化了C在反应中C只作还原剂D在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为12解析双线桥法表示反应中电子转移的方向及数目如下：，反应中只有C元素化合价改变，因此碳在反应中既是氧化剂，又是还原剂，且n(氧化剂)n(还原剂)12。答案D92020年5月12日下午2点28分，四川省发生里氏8.0级强烈地震。地震是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式向四面八方传播出去，传到地面会引起房摇地动，再引起一系列的变化从而造成破坏性的自然灾害。地球的表层大多是岩石，而大多数岩石的主要成分都是硅酸盐，下面用盐或氧化物的形式表示岩石的组成，其中不正确的是A钙沸石Ca(Al2Si3O10)3H2O表示为：CaOAl2O33SiO23H2OB镁橄榄石Mg2SiO4可表示为2MgOSiO2C北京奥运会奖牌所用玉的主要成分透闪石Ca2Mg5Si8O22(OH)2表示为：2CaSiO35MgSiO3H2OD高岭石Al2(Si2O5)(OH)4可表示为：Al2O32SiO22H2O解析2CaSiO35MgSiO3H2O中Ca与Si的原子个数比为27，而Ca2Mg5Si8O22(OH)2中Ca与Si原子个数比为28，故选C。答案C10已知A是一种单质，在一定条件下可发生如下图所示的转化关系，则下列叙述中正确的是A可能是铝或硅向B中滴加少量盐酸可得到CD是一种两性物质D熔点极高A BC D解析与强碱反应可生成H2的已知有Si和Al，B为Na2SiO3或NaAl(OH)4，C为H2SiO3或Al(OH)3，D为SiO2或Al2O3，当D为SiO2时，便不是一种两性物质，故B项正确。答案B11在下图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。据图填写：(1)B的化学式是_，目前B已被用作生产_的主要原料。(2)B和a溶液反应的离子方程式为：_。(3)C和过量盐酸反应的离子方程式为：_。(4)若将“过量盐酸”改为“过量CO2”，则A的化学式可能是_，工业上制备A单质的化学方程式相应为_。答案(1)SiO2光导纤维(2)SiO22OH=SiOH2O(3)SiO2H=H2SiO3(4)Al或Si2Al2O34Al3O2或SiO22CSi2CO12(2020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)根据原子守恒即质量守恒可以写出SiHCl3与H2反应的化学方程式。SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，分析它们化合价的变化可知，而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价必定降低，即另一种物质是H2。(2)碳化硅、氮化硅为原子晶体，则A、B、C都正确。玻璃为玻璃态物质，无固定的熔点；盐酸不能与硅反应，而HCl在573 K以上的温度下可与硅发生反应。因此E不正确。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)ABC(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NH313(2020天星教育)下列是中学化学中常见物质间的反应转化关系图，其中部分产物已略去。已知：A、D是单质，且C、E、G中均含有A单质中的元素，B、F、H中均含有D单质中的元素；常温下，除C、E外其他物质均为固体。试回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A_，H_；(2)写出下列变化的化学方程式：EG_，DF_，EA_；(3)B的用途(至少说出一种)_。解析单质A与B高温下反应生成单质D与气态化合物C，C可与氧气反应生成E，推测E一定为非金属氧化物，而E又能与Mg反应生成单质A，推测E为CO2，则A为单质碳。CO2与Na2O2反应生成Na2CO3，因为单质D能与NaOH反应，而固态单质能与NaOH反应者，在中学阶段只有Al与Si，Al不能由碳单质与化合物反应制得，所以推断D为Si，则B为SiO2，F为Na2SiO3。而Na2SiO3能与E(CO2)、H2O反应生成Na2CO3与H2SiO3，H2SiO3受热分解生成B。答案(1)CH2SiO3(2)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Si2NaOHH2O=Na2SiO32H22MgCO2C2MgO(3)制造光导纤维14(2020浙江理综)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450 500 )，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：a四氯化硅遇水极易水解；b硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式_。(2)装置A中g管的作用是_；装置C中的试剂是_；装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是_(填写元素符号)。(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O滴定前是否要滴加指示剂？_(填“是”或“否”)，请说明理由_。某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000102 molL1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是_。解析制四氯化硅是由粗硅与Cl2反应得到的，所以必须先制得Cl2，因SiCl4极易水解，所以Cl2须干燥，再根据表格数据分析提纯SiCl4的方法。(1)书写的是离子方程式，B装置中盛放饱和食盐水除去HCl，C装置中用浓H2SO4除水以制得干燥纯净的Cl2；(2)A中用恒压分液漏斗平衡压强，使液体顺利流下；h瓶用冷却液冷却主要目的是得到SiCl4；(3)精馏粗产物得到SiCl4，温度应控制在57.7 ，此时BCl3变为气体，但AlCl3、FeCl3、PCl5均残留在瓶中，所以